アトムプローブによる金属間化合物中の添加元素の合金挙動の解明

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金属間化合物に種々の合金元素を加えることにより、機械的ならびに化学的特性を改善する試みが盛んに行われているが、これらの元素が諸特性をどのように変化させるのかを理解するためには金属間化合物の規則格子中での第三元素の占有サイトを決定することと,これらの元素の粒界での偏析挙動を理解することが重要である.本研究ではアトムプローブを用いてX線回折やALCHEMI法などの手法では決定できないような合金元素のサイトを決定すること、またアトムプローブの極めて高い分析の空間分解能を利用してTiAlのラメラ-界面における第三元素の偏析挙動を解明することを目的としていくつかの金属間化合物のアトムプローブ分析を行った。具体的には種々の第三元素を加えたNi_3Al,Ni _3Geの金属間化合物中の置換型添加元素の占有サイトを決定した。さらにNi_3(Si,Ti)の粒界での組成変化ならびに侵入型添加元素の粒界での偏析をアトムプローブFIMを用いて原子レベルで解析した。さらにマクロアロイングによりTiAlの延性を著しく改善することの知られているCr,Mnなどの第三元素のラメラ-界面での偏析挙動の解析した。また添加元素の分配および偏析挙動を三次元的に解析するために三次元アトムプローブを開発し、その金属間化合物への応用を現在進めている。