高濃度多元系固溶体合金における高強度・高延性化機構の解明

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本年度は高い格子摩擦応力を有するFCC単相Co-Cr-Ni MEAと，塑性変形に関係すると考えられる物性値 (積層欠陥エネルギー，弾性率等) が室温においてほぼ等しく，低い格子摩擦応力を有するCo-Ni二元系合金に対して，加工・熱処理プロセスを施し，同様な結晶粒径の均一な材料組織を有する試料を作製した．さらに，それらの試料に対して，室温において引張試験を行うことで基礎的な力学物性（降伏強度，引張強度，延性，加工硬化能（変形応力の上昇率）など）を評価した．また，引張変形を施した試料の変形組織を透過型電子顕微鏡により観察した． 2つの合金は，格子摩擦応力以外は同等の物性値を有するにもかかわらず，Co-Cr-Ni MEAの方が高い強度と加工硬化率を示し，Co-Ni合金と同等の均一延性を示した．変形組織を観察した結果，Co-Ni合金では主に転位セルが発達していた．一方，電子トモグラフィー法を用いた３次元変形組織観察の結果からCo-Cr-Ni- MEAでは特定の方位の結晶粒において，転位が{1 1 1}面に拘束されたPlanar転位組織が発達した他，多量の変形双晶が生成している事が分かった．以上より，Co-Cr-Ni- MEAではらせん転位の交差すべりによる動的回復が抑制された結果，転位密度が上昇する事，また変形双晶界面により転位の運動が阻害される事で高い加工硬化能が得られる可能性が示唆された．