分析電子顕微鏡を用いた固有拡散係数測定法の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09242232
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 堀田 善治 九州大学, 工学部, 助教授 (20173643)
• 研究分担者: 根本 實 九州大学, 工学部, 教授 (90005265)
• キーワード: 分析電子顕微鏡 / Ni_3Al / 単結晶作製 / 相互拡散係数 / 金属間化合物 / 粒界拡散

研究概要

これまでの研究で著者らはNi/NiAlの拡散対界面には拡散熱処理中にγ'相が生成・成長し、このγ'相は1273Kより高温域では2乗則に従ってγ相側に成長しγ相と同一方位を有することを明らかにした。また、1273K以下ではγ相とβ相の両側に4乗則で成長し、いずれの相とも同一方位関係はないことを示した。高温域でのγ'相の成長挙動から、γ相に単結晶を用いることによってγ'相の単結晶製造が可能であることが示唆されることから、本研究では、γ'相単結晶化の可能性を高温度で長時間熱処理することで検討した。さらに、本研究では低温側で何故4乗則に従って成長するのか、γ'相内の組織観察を行うとともに、Corcoranらの解析を基に検討した。
単結晶Niを用いた場合、予想通り単結晶のγ'相が拡散対界面に形成された。熱処理初期では単結晶γ'相の成長速度は小さかったが、途中で成長速度が増し、単結晶製造に都合のよい条件が得られることが確認された。低温域での熱処理では、Niに単結晶を用いたにもかかわらず、γ'相内に多数の結晶粒界が観察された。低温域でのγ'相成長に対する4乗則は粒界拡散支配の結晶粒成長によるものであることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Z.Horita: "Channelling-Euhanced Micro analysis using [111]and [001]Zon-Axis Beam Incidence for L1_2-Type Ni_3(AlnTa)" Phil.Mag.A. 75. 153-167 (1997)
• [文献書誌] Z.Horita: "Interfaciol Observations of Ni/Ni_3Si and Ni/Ni_3Ga Diffusion Couples" Phil.Mag.Lett.75. 149-153 (1997)
• [文献書誌] M.Watanabe: "Measurements of Interdiffusion Coefficients in Ni-Al System" Defect and Diffusion Forum. 143-147. 345-350 (1997)
• [文献書誌] M.Watanabe: "Observations of Diffusion-Couple Interface in Ni-Al System" Defect and Diffusion Forum. 143-147. 637-642 (1997)
• [文献書誌] M.Watanabe: "Anelytical Electron Microscopy Study of Diffuion-Bonded Multiplase System" Interface Science. 4. 229-241 (1997)
• [文献書誌] K.Oh-ishi: "Phase Separation and Lattice Misfit in NiAl(β_1)-Ni_2AlTi(H)-NiTc(β_2)system" Materials Transactions JIM. 38. 99-106 (1997)
• [文献書誌] Y.Otoshi: "Formation of Ni_5Al_3 Phase in Ni_3Al/NiAl Diffusion Couples" Materials Transactions JIM. 39. 225-229 (1998)
• [文献書誌] S.Tanaka: "Application of 5-factor Method to Ti-Al-Cr System in Anelytical Electron Microscopy" J.Electron Microscopy. (in press). (1998)
• [文献書誌] N.Komai: "Analytical Electron Microscopy Study of Ni/Ni-8mol%Tc Diffusion Couples" Acta Mater.(in press). (1998)