| 研究課題/領域番号 |
24246102
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石田 清仁 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (20151368)
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| 研究分担者 |
貝沼 亮介 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20202004)
大沼 郁雄 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250714)
大森 俊洋 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60451530)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 粒成長 / 液相ピン止め / Zener効果 / 2相鋼 / 低融点酸化物 / 偏晶合金 |
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| 研究実績の概要 |
Phase-field法を用いた液相分散2相組織の結晶粒成長シミュレーションを行うとともに液相粒子を含む2相および3相組織の結晶粒径相関と速度論について熱力学的解析を行い、次の結果を得た。
1) Al-Bi合金の熱力学データを用いてシミュレーションを行い、実験で得られた粒界移動に伴う液相粒子の引き擦り現象やそれに伴う無析出物帯の形成に類似した組織をシミュレートする事が出来た。2) Al-Pb合金の結晶粒成長過程をシミュレートした結果、実験で確認されたように粒界３重点上に多くの液相Pb粒子が凝集していく様子がシミュレートされた。3) 双結晶や円形上の結晶粒組織を用い、液相の分散状況を制御したシミュレーションを行った結果、結晶粒成長の駆動力が曲率に依存するGibbs-Thomson効果に加え、粒内に分散している液相粒子の界面エネルギーの寄与が存在する事が確認された。4) α+γ+液相の3相組織におけるα相、γ相および液相粒子の各相の相関関係について界面エネルギー極小の条件より導き出し、次の結果が得られた。
イ：主相の粒径RMと体積分率fMの平方根の比は副相の粒径RSとその体積分率fSの平方根の比と等しい。ロ：主相の粒径RMは粒子の粒径rに比例し、その体積分率fの平方根に反比例する。ハ：副相の粒径RSは主相の粒径と同様に粒径rに比例し、その体積分率fの平方根に反比例する。これらの３相組織の各相間の粒径の相関関係は本合金の他、Cu合金等にも適用でき、汎用的な関係であると言える。
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| 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。
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| 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。
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