2005 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスのナノ結晶化のメカニズムの解明とその応用
| Project/Area Number |
15074221
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
宝野 和博 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, フェロー (60229151)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大久保 忠勝 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, 主任研究員 (00242462)
大沼 正人 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, 主幹研究員 (90354208)
|
|---|
| Keywords | 金属ガラス / ナノ結晶 / ナノ組織 / 相分離 / アモルファス / 電子顕微鏡 / アトムプローブ / 小角散乱 |
|---|
| Research Abstract |
従来の研究で相分離が起こるとされていたZr_<41.2>Ti_<13.8>Cu_<12.5>Ni_<10>Be_<22.5>,Zr_<52.5>Cu_<17.9>Ni_<14.6>Al_<10>Ti_5,Zr_<36>Ti_<24>Be_<40>金属ガラスはいずれも結晶化の前駆段階として相分離を起こさないことが本研究により実験的に明らかにされた。また相分離系金属ガラスと信じられていたZr_<35>Ti_<24>Be_<40>合金の過冷却液体領域に現れるガラス転位点T_<g2>が、実はガラス転位によるものではなく、ガラス中の短範囲規則構造の発展によるものであることを明らかにした。近年多くの金属ガラスで圧縮試験において数%の塑性変形を示す材料が見いだされ、元来脆い金属ガラスに塑性加工性を加えられる可能性があるとして注目されている。多くの延性金属ガラスは液体急冷中に初晶が成長したガラス・結晶複合組織であるが、近年見いだされている延性金属ガラスはTEM観察では単相アモルファスのように見える。このようにTEMレベルで不均一性が存在しないにもかかわらず延性を示す金属ガラスについて、力学特性と構造の因果関係の解明するためにCu_<43>Zr_<43>Al_7Ag_7バルク金属ガラスならびにTi_<40>Zr_<25>Cu_<12>Ni_3Be_<20>のナノスケールでの濃度変調と構造変化を3DAP/TEMにより解析した。前者はCuと正の混合熱を持つAgを含むために相分離傾向にあると考えられるが、鋳造されたバルク試料においては鋳造直後にAg濃度の高いナノスケールの不均一注が存在することが明らかとなった。一方、液体急冷されたリボン試料においてはそのような不均一性が見られなかった。後者は一見均一な組織を持つが、これらの合金のナノ組織と延性を調査した結果、延性を示す試料においてはナノ結晶が分散していることが確認された。さらに、A01班の辻と共同でARBやメカニカルミリングなどの強歪みプロセスを用いたアモルファス・ナノ結晶合金の創製とそのナノ組織評価を行い、強歪みにより非固溶系の合金が強制的に固溶されると混合熱が負の系でアモルファス化進行する過程をHREM,3DAP法により明らかにした。
|
Research Products
(15 results)
