マルテンサイト時効効果の起源に関する新しいモデルの実験的検証

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申請者らが2年前に、点欠陥の配列が結晶対称性に従うという点欠陥対称性原理を提案し、時効効果の起源は点欠陥対称性が時効中にマルテンサイトの対称性になることと説明した。今年度では、この機構を証明する重要な結果が得られた。透過電子顕微鏡実験からこの機構を支持する直接な証拠が得られた。更に、この機構が予想通り時効したマルテンサイトの組織記憶効果や二方向形状記憶効果などが実験的に確かめられた。上記問題を合わせてB2金属間化合物における点欠陥の形成の新しい理論も提唱し、Au-Cd合金に対してこの理論を用いて空孔及びASD濃度の組成と温度依存性を求め、ゴム弾性的挙動の速さと強さと両者の関係を明らかにした。以上の研究を通じてマルテンサイト時効効果は完全に解決されたと考えられる。具体的に次の結果が得られた:1.透過型電子顕微鏡を用いて、時効した合金の双晶模様が逆変態後の時間による変化を観察した。その結果、逆変態直後には"マルテンサイト"とそっくりの双晶模様が残り、母相状態で時効することによってこの模様が徐徐に消える。この不思議な現象は実に点欠陥対称性原理の証明となる。2.点欠陥対称性原理から、時効したマルテンサイトがゴム弾性的挙動、安定化効果以外に、組織記憶効果、二方向形状記憶効果という新しい効果が予想できる。Au-Cd合金のγ_2'及びξ_2'マルテンサイトを用いて、この二つの効果が確かめられた。3.マルテンサイト時効効果の研究から、点欠陥の重要性が浮上してきた。点欠陥濃度を定量的に評価するためにB2金属間化合物における点欠陥の形成の新しい理論を提唱し、すべてのB2型金属間化合物の挙動が説明できる。この理論をAuCdに応用して時効効果と合金組成の関係を明らかにした。