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2012 年度 実績報告書

規則化・相分離過程における3次元ドメイン構造の形成と時間発展

研究課題

研究課題/領域番号 22360267
研究機関九州大学

研究代表者

松村 晶  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60150520)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード電子線トモグラフィー / Fe基規則合金 / 相分離 / 規則化 / Phase-Field法 / TDGL方程式
研究概要

本研究では3次元の相分離・規則化組織を実験解析する有効な手法の確立を進め、同時に理論的な観点からの解析も行い、組織学的観点から相分離・規則化過程を明らかにすることを目的としている。昨年度に引き続いて、1173 Kで1日間焼鈍した後に973 Kで熱処理を施したFe-14.3 at%Al-10.3 at%Ni合金の2相共存状態(不規則A2相+規則B2相)について、B2初期析出粒子内部に生成したA2相に加えてA2母相中に析出した球状のB2析出粒子ついて、結晶方位を制御した電子線トモグラフィー実験を中心に解析を進めた。球状のB2析出粒子の直径は焼鈍時間の1/3乗則に従って成長する一方、体積分率は20hまで増加した後に一定となった。電子線トモグラフィーで求めた体積分率を考慮してEDX組成分析を行ったところ、母相に埋め込まれた球状粒子については粒子内部の組成を決定できる事を明らかにした。この結果は、電子線入射方向の平均値でしか求められていなかった従来のEDX組成分析の限界を打ち破るものであり、電子線トモグラフィーとEDX組成分析の組み合わせは今後広い応用が期待できる。一方、規則度と組成のカップリングを考慮したTDGL型速度方程式に基づくFe-Al-Ni合金の(A2+B2)相分離組織の時間発展のシミュレーションを進め、二段熱処理によるB2粒子内部の相分離過程ならびに母相での析出過程の両方のプロセスを再現する事に成功した。B2粒子内部でのA2相の形成は、初期において3次元的に入り組んだまだら組織を呈し、徐々に粗大化していく様子が示され、電子線トモグラフィーで明らかにした3次元組織発展とよい対応が得られた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Application of TDGL Model to B2 Type Ordering with Two Step Phase Separation in Fe-Ni-Al Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Oguma
    • 雑誌名

      Proceedings of the MMM2012-6th International Conference on MULTISCALE MATERIALS MODELING

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulations of Structure Formation in B2 type Ordering with Two Step Phase Separation in Fe-Ni-Al Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Oguma
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1518 ページ: 703-709

    • 査読あり
  • [学会発表] Simulations of Structure Formation in B2 type Ordering with Two Step Phase Separation in Fe-Ni-Al Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Oguma
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Slow Dynamics in Complex Systems
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20121202-20121207
  • [学会発表] Application of TDGL Model to B2 Type Ordering with Two Step Phase Separation in Fe-Ni-Al Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Oguma
    • 学会等名
      MMM 2012-Sixth International Conference on Multiscale Materials Modeling
    • 発表場所
      Biopolis, Singapore
    • 年月日
      20121015-20121019
  • [学会発表] Fe基およびNi基合金における2段階相分離挙動2012

    • 著者名/発表者名
      土井 稔
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期(第151回)大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(松山市)
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] Fe-Al-Ni合金における2段階相分離過程の電子線トモグラフィー観察2012

    • 著者名/発表者名
      波多 聰
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期(第151回)大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(松山市)
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] Fe-Al-Ni合金における二段階相分離過程に伴う組織形成のシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      小隈龍一郎
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期(第151回)大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(松山市)
    • 年月日
      20120917-20120919
  • [学会発表] Three-dimensional Morphology due to Phase Separation in an Fe-Ni-Al Alloy studied by STEM Tomography2012

    • 著者名/発表者名
      Syo Matsumura
    • 学会等名
      1st International Conference on 3D Materials Science
    • 発表場所
      Seven Springs, PA, USA
    • 年月日
      20120708-20120712
  • [学会発表] 電子線トモグラフィーを用いたFe-Al-Ni合金の二段階相分離組織の解析2012

    • 著者名/発表者名
      松村 晶
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      20120514-20120516

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公開日: 2014-07-24  

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