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超塑性を支配する結晶粒界・相界面のナノスケール構造評価と制御

控制超塑性的晶界和相界面的纳米级结构评估和控制

基本信息

批准号：
09228217
负责人：
山本雅彦
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

金属では,結晶粒が10μm以下の大きさになると高温変形能が増加し,超塑性現象が発現する.この超塑性現象には結晶粒界・相界面が大きく寄与しており,更に微細になるほど高温延性が改善されると考えられる.これを達成するためには,先ず,結晶粒界・相界面の構造をナノメータースケールで調べる必要がある.本研究では,表面の個々の原子を観察・分析することが出来るAPFIMを用いて,規則合金,金属間化合物の結晶粒界構造・相界面構造に関する超微視的構造を原子スケールで明らかにすることを目的とした.更に,得られた情報から結晶粒の微細化を促進することを目指している.2元規則合金のFIM原子像の研究では,Pt_3Co規則相ではPt原子が,Ni_3Ge原子が結像に寄与していることが明らかになった.さらに,原子像から見ると,各原子の各原子位置での電界蒸発の様子が分かり,その結果,原子の結合の強さを知ることが出来た.ボロンをドープしたNi_4Mo規則合金の各種相界面でのボロンの分布の研究では,FIM観察すると,規則相境界には,ボロン原子はいずれの規則相境界も存在した.規則化前期に対応する領域では,全ての相境界は接触しており,ボロン原子の偏析はAPBで47%と最も多く,次ぎにPTBで35%であり,APTBで28%と最も少なかった.規則化後期の特徴をそなえた領域では,接触型相境界に加えて,非接触型相境界が存在した.非接触型境界は,全境界に対して,約30%の割合であった.接していない境界の巾は,1〜15nmであった.ボロン原子の偏析はAPTBで30%,次ぎにAPBで20%,PTBで5%であった.規則化後期の場合も,相境界でのボロン原子の分布も明らかにすることができ,最も頻度の高い最近接ボロン原子間距離は,APTBで3.0〜4.0nmと大きく,APB,PTBでは1.5〜3.0nmであった.このように,結晶粒界・相界面の構造を原子スケールで調べることが可能になった.超塑性現象との関連を考察することが次ぎの課題である.

In metals, the grain size of crystals below 10μm increases at high temperatures, and superplasticity occurs. The superplasticity phenomenon includes crystal grain boundary and phase interface, and fine grain boundary and high temperature ductility. The structure of crystal grain boundary and phase interface is necessary for the adjustment of crystal grain boundary and phase boundary. In this study, the atomic structure of the surface was observed and analyzed, and then APFIM was used to study the structure of the crystal grain boundary and phase interface of regular alloys and intermetallic compounds. In addition, the study of FIM atomic images of Pt_3Co regular phase and Pt atom and Ni_3Ge atom in Pt_3Co regular phase promotes the refinement of crystal grains. The atomic image is divided into two parts, and the electric field vapor of each atom at each atomic position is divided into two parts. As a result, the combination of atoms is strong. A study on the distribution of the atoms at various phase interfaces in Ni_4Mo regular alloys was carried out. In the early stage of regularization, the total phase boundary is in contact with each other, and the atomic segregation of APB is 47% at the most, PTB is 35% at the second,APTB is 28% at the least. The characteristics of the late regularization period are: contact phase boundary, non-contact phase boundary. Non-contact type boundary, full boundary, about 30% of the separation. Next to the boundary, 1 ~ 15nm. APTB <$30%, APB <$20%, PTB <$5%. In the later stage of regularization, the phase boundary is the distribution of atoms, the highest frequency is the closest to the atomic distance,APTB is 3.0 ~ 4.0nm,APB,PTB is 1.5 ~ 3.0nm. The structure of crystal grain boundary and phase interface is atomic. Superplasticity and its relation are investigated.