2019 年度研究成果報告書

bcc系Ti合金において発現する“室温時効に伴う”特異な相変態および力学特性変化

研究課題

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研究課題/領域番号	17H03414
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	構造・機能材料
研究機関	大阪大学
研究代表者	多根正和大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80379099)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	相転移 / 弾性論 / チタン合金
研究成果の概要	室温時効に伴う弾性率増加を引き起こすDiffuse ω構造の形成が、室温近傍での時効によって無拡散で等温的に変態が生じる無拡散等温ω変態と名付けた新たな相転移によって引き起こされていることを明らかにした。さらに、無拡散等温ω変態の相転移速度が相転移の素過程に対応する動的な原子面のつぶれとω相の核生成に起因した2種類の熱活性化過程に支配されていることを明らかにした。加えて、無拡散等温ω変態は室温近傍で凍結された凍結合金組成ゆらぎによって引き起こされる局所的な相転移であることを解明した。
自由記述の分野	弾性論、相転移、マイクロメカニックス
研究成果の学術的意義や社会的意義	従来から知られている拡散型の等温(熱的)ω変態および無拡散の非熱的(非等温)ω変態とは異なり、室温近傍での時効によって無拡散で時々刻々と変態が乗じる「無拡散等温ω変態」と名付けた新たな相転移を発見した。さらに、無拡散等温ω変態は、熱ゆらぎによって生じる統計的な合金組成のゆらぎが室温で凍結された凍結合金組成ゆらぎによって引き起こされる特異な相転移であることも明らかにした。加えて、無拡散等温ω変態の変態速度における熱活性化過程の詳細を明らかにした。すなわち、本研究成果の最も重要な学術的意義は、新たな相転移を発見し、その相転移のメカニズム(相転移の熱力学と速度論)を解明したことである。