腐食性水溶液中および低温下で優れた機械的性質を有する金属ガラスの創製

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560644
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 川嶋 朝日 東北大学, 金属材料研究所, 特別教育研究教員 (50005964)
• 研究分担者: 栗下 裕明 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50112298)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 金属ガラス / 機械的性質 / 応力腐食割れ / 低温 / 塑性ひずみ

研究概要

金属材料に引張負荷応力と腐食環境が同時に作用すると、脆性的破壊が生ずる。これを応力腐食割れ(SCC)と呼ぶが、これは安全設計上重要な問題である。そこで金属ガラス(BMG)のSCC特性を調べた結果、Zr_<70> Cu_6Al_8Ni_<16> BMGは食塩水中でSCCを生じないことが判明した。これは世界で初めての発見である。また、低温域(77K)におけるBMGの機械的特性の測定も試みた。その結果, 低温で高強度と高延性が両立するという新しい成果を得た

研究成果

• [雑誌論文] Microstructure in a Ni_<60> Pd_<20> P_<17> B_3 metallic glass compressively fractured at cryogenic temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, Y. Q. Zeng, G. Xie, N. Nishiyama, A. Inoue
  • 雑誌名: Mater. Sci. Eng. A 巻: 528 ページ: 391-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation and fracture behavior of metallic glassy alloys and glassy-crystal composites (2010)
  • 著者名/発表者名: D. V. Louzguine-Luzgin, A. Vinogradov, S. Li, A. Kawashima, G. Xie, A. R. Yavari and A. Inoue
  • 雑誌名: Metall. Mater. Tran. A, published online
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zr-based bulk glassy alloy with improved resistance to stress corrosion cracking in sodium chloride solutions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, Y. Yokoyama and A. Inoue
  • 雑誌名: Corros Sci. 巻: 52 ページ: 2950-2957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local atomic structure of Ni_<60> Pd_<20> P_<20> and Ni_<60> Pd_<20> P_<17> B_3 bulk metallic glasses and the origin of glass-forming ability (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuura, T. Fujita, A. Kawashima, Y. Q. Zeng, 他6名
  • 雑誌名: J Alloys Comp. 巻: 496 ページ: 135-139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced tensile strength and plasticity of Zr-Cu-Al bulk glassy alloys at cryogenic temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, Y. Yokoyama, I. Seki, H. Kurishita, M. Fukuhara, H. Kimura and A. Inoue
  • 雑誌名: Mater. Trans. 巻: 50 ページ: 2685-2690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of temperature and strain rate on the mechanical behavior of Cu_<45> Zr_<45> Al_5Ag_5 bulk glassy alloy (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Okuno, A. Kawashima, H. Kurishita, W. Zhang, H. Kimura and A. Inoue
  • 雑誌名: Mater. Trans. 巻: 49 ページ: 513-517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical properties of a Ni_<60> Pd_<20> P_<17> B_3 bulk glassy alloy at cryogenic temperatures (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, Y. Q. Zeng, M. Fukuhara, H. Kurishita, N. Nishiyama, H. Miki, A. Inoue
  • 雑誌名: Mater. Sci. Eng. A 巻: 498 ページ: 475-481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low temperature dependence of elastic parameters and internal frictions of glassy alloy Cu_<45> Zr_<45> Al_5Ag_5 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Fukuhara, A. Kawashima, W. Zhang, A. Inoue, F. Yin
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 103 ページ: 013503
  • 査読あり
• [学会発表] Au基バルク金属ガラスの低温域における機械的性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 郭海、張偉、川嶋朝日、潘登、陳明偉、井上明久
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Zr-based bulk glassy alloy with low susceptibility to stress corrosion cracking in sodium chloride solutions (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, Y. Yokoyama, A. Inoue
  • 学会等名: ISMANAM 2010
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] Zr基ガラス合金の応力腐食割れ挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川嶋朝日、横山嘉彦、井上明久
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 金属ガラスNi_<60> Pd_<20> P_<20-x> B_x(x=0-5)合金のPd, Ni局所構造の温度変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松浦真、川嶋朝日、曽宇喬、木村久道、藤田武志、陳明偉、井上明久、今野一弥、浅田格
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 低温で圧縮変形したNi基ガラス合金の微細構造観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川嶋朝日、曽宇喬、謝国強、西山信行、井上明久
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Ni-based bulk glassy alloy with enhanced compressive strength and plasticity at cryogenic temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, Y. Q. Zeng, M. Fukuhara, H. Kurishita, N. Nishiyama, A. Inoue
  • 学会等名: THERMEC' 2009
  • 発表場所: Berlin
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] CuZrおよびNi基ガラス合金の低温域における機械的特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川嶋朝日、曽宇喬、福原幹夫、栗下裕明、張偉、木村久道、西山信行、井上明久
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学.
  • 年月日: 2009-06-03
• [学会発表] Zr基ガラス合金の低温における引張特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川嶋朝日、横山嘉彦、関一郎、栗下裕明、福原幹夫、木村久道、井上明久
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Mechanical behavior of Cu_<45> Zr_<45> Al_5Ag_5 bulk glassy alloy at cryogenic temperatures (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Kawashima, T. Okuno, H. Kurishita, M. Fukuhara, W. Zhang, H. Kimura, A. Inoue
  • 学会等名: IUMRS-ICA 2008
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Ni基ガラス合金の低温における機械的および超音波特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川嶋朝日、曽宇喬、栗下裕明、西山信行、三木寛之、井上明久
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 金属ガラスCu_<45> Zr_<45> Al_5Ag_5の低温弾性パラメータと内耗 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福原幹夫、川嶋朝日、張偉、井上明久、殷福星
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [図書] 低温強度(新機能材料金属ガラスの基礎と産業への応用、監修井上明久) (2009)
  • 著者名/発表者名: 川嶋朝日
  • 総ページ数: 313-317
  • 出版者: テクノシステム