| 研究課題/領域番号 |
21K04687
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
塚田 祐貴 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00620733)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 粒界偏析 / 多成分系合金 / ニッケル基超合金 / オーステナイト系ステンレス鋼 / ハイエントロピー合金 / マグネシウム合金 / ソリュートドラッグ / フェーズフィールド法 |
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| 研究成果の概要 |
計算状態図の熱力学データベースを用いて多成分系合金の粒界組成を予測するプログラムを開発した。複数の多成分系合金について、粒界組成の予測値が文献データ（実験値）と一致することを示した。また、結晶粒径が10μm以下の場合、粒界組成計算において粒界体積率の影響を考慮する必要があることを示した。32種類のニッケル基超合金の粒界組成を予測し、その結果を説明変数に用いてクリープ強度予測モデルを構築した結果、ホウ素の粒界偏析がニッケル基超合金のクリープ強度の上昇に有効であることが明らかとなった。
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| 自由記述の分野 |
計算材料組織学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
計算状態図の熱力学データベースを用いて多成分・多相系の粒界組成の温度依存性を計算できることが示された意義は大きく、今後、種々の合金開発での活用が期待される。また、粒界組成の予測結果をクリープ強度予測モデルの説明変数に用いることで、ニッケル基超合金のクリープ強度の発現における粒界偏析の重要度の理解につながった。このアプローチは耐熱鋼をはじめとする他の耐熱材料にも適用可能であり、粒界偏析を考慮したクリープ強度予測、ならびに材料組織設計の実現に寄与すると考えられる。
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