第3周期遷移金属-アルミニウム-炭素系上のL1_2-E2_1相の相安定性と機械的性質

第三周期过渡金属-铝-碳体系L1_2-E2_1相的相稳定性及力学性能

• 批准号: 09750770
• 负责人: 細田 秀樹
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750770/
• 关键词: L1_2相; E2_1相; 相安定性; 機械的性質; メカニカルアロイング; 加工硬化; Brewer型状態図; 格子定数; 化学量論組成; 結晶構造

第3周期遷移金属Mの組成を周期律表に沿って変化させたM:(Ti,Cr-Cu)-Al-C系におけるL1_2-E2_1相の相安定性と機械的性質を明らかにすることを目的とした.E2_1相の化学量論組成であるM:Al:C=3:1:1の合金はメカニカルアロイング(MA)後にホットプレスによる焼結により安定に得られ,これを用い実験を行った。相安定性として,以下を明らかとした.(1)L1_2-E2_1固溶体は遷移金属の組成でCr:Mn=1:2からCu:Ni=1:2まで連続的に存在する.ただし,(Fe,Co)-Al-C系ではB2(bcc)相の相安定性が高く,高温ではE2_1相は分解しやすくなる.(2)格子定数は合金組成変化と線形関係にあるが,詳細には遷移金属原子寸法と侵入型原子濃度に依存する.(3)遷移金属元素の電子数が少ないほどE2_1相中の飽和炭素濃度は高い.(4)これらの結果を基に,多元系Brewer型状態図であるPillar Diagram上にE2_1-L1_2相存在領域を記述した.E2_1相を含む合金の機械的性質は関して,以下を明らかとした.(1)降伏応力は室温では数GPaと高くかつそれが700℃程度まで保たれる.(2)400-800℃程度で強度の逆温度依存性が見られ,特にそれは加工硬化で顕著である.(3)室温でも多少の塑性変形能を有する.(4)高温では流動応力にひずみ速度依存性を有する.結晶構造の類似性から,E2_1合金の強度の逆温度依存性はL1_2のそれと類似する機構によるものと考えられる.これらより,E2_1M_3AlC基合金は構造用材料として有望であると結論できた.侵入型元素によるL1_2類似構造(E2_1)安定化と置換型添加元素によるL1_2安定化と比較するため,L1_2Al_3Tiと連続固溶体を形成すると思われるL1_2Zn_3TiをMAにより作製し,相安定性と機械的性質を調べた.

The composition of the third periodic migration metal M is the periodic table of M: (Ti, Cr-Cu)-Al -C series におけるL1_2-E2_1 phase のphase stability and mechanical properties を明らかにすることをpurposeとした.E2_1 phase stoichiometric composition であるM:Al:C=3:1:1 alloy はメカニカルアロイング (MA) 后にホットプレスによる焼 knot により stabilization に got られ, これを用い実験を行った. The phase stability is the same as the following. (1) The composition of L1_2-E2_1 solid solution and migration metal is Cr:Mn=1:2 and Cu:Ni=1:2 The existence of まで连続 is する. ただし, (Fe,Co)-Al-C series ではB2(bcc) phase のphase stability is high, high temperature ではE2_1 phase は decomposition しやすくなる. (2) Grid fixed number, alloy composition change and linear relationship, detailed migration metal atomic size method and invasion type atomic concentration dependence. (3) Migration metal element The number of electrons in the element is small and the saturated carbon concentration in the E2_1 phase is high. (4) The result of the element is the base, the Brewer type state of the multi-element system is Pillar The existence range of the E2_1-L1_2 phase is described in the Diagram. The mechanical properties of the alloy containing the E2_1 phase are also related. , the following is the same as that at 700°C. (1) The yield resistance is at room temperature. 2) The inverse temperature dependence of the strength is around 400-800℃, and the special strength is work hardened at 400-800℃. (3) Room temperature. How much plastic deformation energy can be determined? (4) High temperature flow resistance and speed dependence are determined. Similarity of crystal structure , the inverse temperature dependence of the strength of the E2_1 alloy is similar to the strength of the L1_2 alloy. , E2_1M_3AlC-based alloy is expected to be used as structural material and the conclusion is similar to L1_2, which is an intrusive element. Structure (E2_1) Stabilized and replacement type added element によるL1_2 Stabilized and compared するため, L1_2Al_3Tiと连The solid solution is formed and the phase stability and mechanical properties are adjusted.

项目成果

K.Suzuki: "Mechanical Properties of E2_1(Me,Fe)_3A1C-Base Alloys" High-Temperature Ordered Intermetallics Alloys VIII,Materials Research Society Symposia Proceedings. (in press). (1999)

K.Suzuki：“E2_1(Me,Fe)_3A1C基合金的机械性能”高温有序金属间合金VIII，材料研究会研讨会论文集。

H.Hosoda: "Continuous Solid of k-phase in the Third-Period Transition Metals-Aluminum-Carbon Pseudo-Ternary Systems" High-Temperature Ordered Intermetallics Alloys VIIIMaterials Research Society Symposia Proceedings. (in press). (1999)

H.Hosoda：“第三周期过渡金属-铝-碳伪三元体系中 k 相的连续固体”高温有序金属间合金 VIII 材料研究会研讨会论文集。

H.Hosoda: "Mechanical Properties of L1_2 Type Zn_3Ti-Base Alloys" High-Temperature Ordered Intermetallics Alloys VIII,Materials Research Society Symposia Proceedings. (in press). (1999)

H.Hosoda：“L1_2型Zn_3Ti基合金的机械性能”高温有序金属间合金VIII，材料研究会研讨会论文集。