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2014 年度 実績報告書

局所不均質構造金属ガラスの応力状態と変形および動的構造遷移機構

研究課題

研究課題/領域番号 23246109
研究機関東北大学

研究代表者

才田 淳治  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (20359540)

研究分担者 今福 宗行  東京都市大学, 工学部, 教授 (00183012)
鈴木 裕士  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10373242)
佐藤 成男  茨城大学, 理工学研究科, 教授 (40509056)
伊藤 恵司  岡山大学, 教育学研究科(研究院), 准教授 (80324713)
菖蒲 敬久  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, サブリーダー (90425562)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード金属ガラス / 非平衡材料 / 機械的性質 / 変形機構 / 局所構造 / モデリング
研究実績の概要

平成26年度は当初計画のとおり以下のような成果を得た。
1.金属ガラス/セラミックスナノコンポジットの内部応力状態の解析
ZrC分散Zr-Al-Ni-Cu金属ガラスを緩和させた試料を圧縮変形させて内部応力状態の差異を放射光X線回折を用いて解析した。緩和によってガラス相の脆化が起きていることは明らかになったが、破壊亀裂の伝搬とZrC粒子の役割については完全には明確化するには至らなかった。これは緩和後のガラス相の変形応力状態について不明な部分が多いためである。平行して進めてきた2.に示すガラス相の緩和挙動の解明に本年度は進捗があったのでこれをもとに今後の課題として検討を継続する。
2.金属ガラス単相材の内部応力状態解析
これまで二十面体局所構造の存在に違いのあると考えられるZr-CuとZr-Niの2種類の2元合金について、変形による応力状態の違いに関してほぼ検討を終えることができた。ともにマクロ歪みとミクロ歪みにおいて同等の外部応力依存性を確認できた。一方多元化することで、金属ガラスの中長範囲の変形挙動が局所不均一構造の発達度合いによって大きく変化することがわかった。また原子同士の化学的な結合力が支配的である最近接原子間の変形は、多元化だけでなくペアの結合様式の変化を反映していることも特徴的である。これらは国内および国際会議においてすでに発表を行い、関連研究者との討議も終えている。平成27年の国際会議で多元化の影響を最終的に発表した後、論文として発表する予定である。またZr-Cu-Al3元合金については、構造緩和による変形時の内部応力状態の解析について不均質局所構造の観点からナノスケールオーダリングを考察した。その結果、弱結合領域の緩和による硬化が全体の変形能の低下をもたらしていることを考察した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Production and properties of less relaxed metallic glasses2015

    • 著者名/発表者名
      J. Saida
    • 学会等名
      Workshop on "New applications of small scale neutron facilities to materials science"
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal histroy and structural rejuvenation in recovery annealed Zr-based metallic glass2015

    • 著者名/発表者名
      R. yamada, J. Saida
    • 学会等名
      BIT's 1st Annual World Congress and EXPO of Smart Materials-2015
    • 発表場所
      Busan,韓国
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] バルク状試料を対象としたZr系金属ガラスの構造若返りの評価2015

    • 著者名/発表者名
      山田 類、才田淳治
    • 学会等名
      日本金属学会 2015春期(第156回)大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] 金属ガラスの未緩和状態の回復 -新たな組織制御としての可能性と課題-2015

    • 著者名/発表者名
      才田淳治
    • 学会等名
      日本材料学会 金属ガラス部門委員会研究会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-01-29 – 2015-01-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of Thermal Rejuvenation of Ternary Amorphous Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      Masato Wakeda, Narumasa Miyazaki, Junji Saida, Shigenobu Ogata
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting 2014
    • 発表場所
      Boston,米国
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [学会発表] Zr系金属ガラスの熱履歴の検討及び熱的構造制御2014

    • 著者名/発表者名
      山田 類、才田淳治
    • 学会等名
      第58回 日本学術会議 材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Zr50Cu40Al10 金属ガラスの熱的手法による構造若返りの検証2014

    • 著者名/発表者名
      山田 類、才田淳治
    • 学会等名
      日本金属学会 2014秋期(第155回)大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [学会発表] Relaxation-controlled glassy alloy2014

    • 著者名/発表者名
      J. Saida, R. Yamada, M. Wakeda
    • 学会等名
      13th International Symposium on Physics of Materials (ISPMA-13)
    • 発表場所
      Praha, チェコ
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
  • [学会発表] Local strain analysis of Zr-based metallic glasses under tensile loading2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tsubaki, K. Shimizu, M. Imafuku, J. Saida, S. Sato, T. Shobu
    • 学会等名
      9th European Conference on Residual Stress (ECRS-9)
    • 発表場所
      Troyes, フランス
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-09
  • [備考] 東北大学研究者紹介

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/

  • [備考] 東北大学学際科学フロンティア研究所

    • URL

      http://www.fris.tohoku.ac.jp/j/

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公開日: 2016-06-01  

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