研究課題
基盤研究(B)
本研究では、ARB法を用いてバルク板材のメカニカルアロイングを試みた。これにより、一定のプロセス条件(温度、ひずみ速度など)の元、種々の塑性ひずみを受けたバルク試料の作成が可能となり、組織と相遷移の様子を、段階的に観察することができるようになった。そして得られた材料の構造・組成を、研究分担者の協力も得て、ミクロからナノまでマルチスケールで解析した。本研究では、Cu/ZrとFe/Alという2種類の異なる純金属接合体に対するARBを行なった.Cu-Zr系は、アモルファス形成系としてよく知られた系であり、凝固法だけでなく、粉末のメカニカルミリング法でもアモルファス形成の報告がある.一方、Fe-Al系は、互いにほとんど固溶せず、通常はアモルファスも形成しないと言われている系である.Cu-Zr系の場合、6サイクル以上のARBで両金属がミクロ組織レベルで混合し、また原子レベルでも混合して固溶体が形成されていることが明らかとなった.さらに、CuとZrの界面近傍で、アモルファス相が形成されていることが明らかとなった.ARBによる強加工は室温で行なわれていることから、これは驚くべき結果である.ナノラメラ組織のナノビームEDS解析により、アモルファス化にはある程度以上の固溶が必要であることが示唆された.また、ARB材に熱処理を施すと、solid state amorphizationが進行し、体積の大部分がアモルファス相に変化することも明らかとなった。一方、Fe-Al系の場合にも、ARBによる強加工に伴い、合金化が進行して過飽和固溶体が形成されることが明らかとなった.しかしこの系の場合には、アモルファスかはほとんど認められなかった.ただし、界面近傍の限られた領域では、金属間化合物を経由してアモルファス相の形成が認められた.本研究の結果は、バルクメカニカルアロイングの可能性を初めて示したことに加え、メカニカルアロイングにおよぼす塑性変形と、異相界面の重要性を明らかにした。
すべて 2007 2006 2005
すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件)
Acta Mater. Vol. 55. No. 8
ページ: 2885-2895
Mater. Trans. Vol. 48, No. 6(in press)
Acta Mater. vol.55, No.8
Mater.Trans. vol.48, No.6 (in press)
Mater. Sci. Eng. A Vol. 423, No.1-2
ページ: 331-342
Mater.Sci.Eng.A Vol.423, No.1-2
NOVA Science Publishers
J. Metastable and Nanocrystalline Mater. 24-25
ページ: 643-646
Solid State Phenomena 101-102
ページ: 103-110
溶接学会誌 74
ページ: 73-78
J.Metastable and Nanocrystalline Mater. vol.24-25
Solid State Phenomena vol.101-102
J. of Jpn.Soc.Welding vol.74
