MoSi_2単結晶に見られる塑性異方性に関するatomisticな研究

MoSi_2单晶塑性各向异性的原子研究

• 批准号: 11750612
• 负责人: 伊藤 和博
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750612/
• 关键词: MoSi_2; PdZr_2; C11_b構造; 1; 2<331>らせん転位; c; a軸比; 塑性異方性; Modified EAM; シュミレーション; 逆位相境界; 2<331>転位; 転位の分解

MoSi_2は高温材料の一候補材料として期待されている。しかし、MoSi_2単結晶は変形方位を選択すれば室温でも変形可能である一方、[001]方位の結晶は900℃以上の温度でしか変形せず、その降伏応力は他の方位と比較して数倍とはるかに大きい。この塑性異方性は{013}<331>すべりの臨界分解せん断応力(CRSS)の大きな方位依存性に起因している。以上は本研究を始めるまでに明らかであった。そこで、本研究ではこの塑性異方性の機構を明らかにすることを目的とした。何故{013}<331>すべりが[001]方位で活動しにくいのかは、おそらく1/2<331>らせん転位の転位芯の構造あるいは転位芯レベルでの転位の分解と密接に関連していると考えられる。MoSi_2の結晶構造はBCC構造を3層積み重ねて積層方向に2/3圧縮した構造をとる。従って、MoSi_2の1/2<331>らせん転位とBCC結晶の1/2<111>らせん転位の幾何学的な類似性より、我々はBCC金属で見られる1/2<111>らせん転位によるnon-Schmidな変形挙動の塑性異方性と同様な現象がMoSi_2結晶の1/2<331>らせん転位にも起こっていると推測している。本年度は、MoSi_2と同じC11_b結晶構造を有するが積層方向に膨張させた構造を有するPdZr_2に着目し、c/a軸比(MoSi_2:2.45、BCC結晶:3.00、PdZr_2:3.30)の観点から、これら関連構造を有する結晶共通に見られる塑性異方性を調べた。PdZr_2単結晶の[001]、[010]、[110]の3方位について各温度で圧縮試験を行った。その結果、MoSi_2においてhardな方位であった[001]方位では液体窒素温度でも{013}<331>すべりにより変形可能であった。一方、他の2方位での降伏応力は[001]方位より約2倍高く、他の結晶と同様に{013}<331>すべりの塑性異方性が見られた。一方、MoSi_2とPdZr_2とで全く逆の塑性異方性の傾向を示し、関連構造を有する結晶ではBCC構造の軸比であるc/a=3を境界にしてc/a軸比により塑性異方性の傾向が変化することを明らかにした。

MoSi_2 is a candidate material for high temperature materials. MoSi_2 crystal shape orientation selection: room temperature, shape possible,[001] orientation: crystal shape above 900℃, voltage drop, other orientation: several times. This plastic anisotropy <331>is caused by the large azimuthal dependence of the critical decomposition and breaking force (CRSS). The above research started with a few words. This study aims to explore the mechanism of plastic anisotropy. Why is the position of the core of the <331>position of the core of the position of the <331>position MoSi_2 crystal structure and BCC structure are 3 layers and 2/3 layers. The <331><111>geometric similarity between MoSi_2 and BCC <111>crystal at 1/2<331>In this year, there are some PdZr_2, c/a axis ratios (MoSi_2:2.45, BCC:3.00, PdZr_2:3.30) and plastic anisotropy in the crystal structure of MoSi_2 and C11b. PdZr_2 single crystal [001],[010],[110] three directions, temperature and pressure test. As a result, MoSi_2 is hard to locate, and liquid temperature is hard to locate<331>. The bending strength of one side and the other side is about 2 times higher than that of the other side, and <331>the plastic anisotropy of the other side is also seen. The tendency of plastic anisotropy in a square, MoSi_2 and PdZr_2 is completely inverse, and the correlation structure has a crystal axis ratio of c/a=3. The tendency of plastic anisotropy is obvious.

项目成果

K.Ito,H.Yoshioka and M.Yamaguchi: "Plastic deformation of single crystals with the C11_b structure : Effect of the c/a axial ratio"Material Research Society Proceedings. (2001)

K.Ito、H.Yoshioka 和 M.Yamaguchi：“具有 C11_b 结构的单晶的塑性变形：c/a 轴比的影响”材料研究会论文集。