B2型金属間化合物の点欠陥挙動およびその原子拡散機構との関連性の解明

阐明B2型金属间化合物的点缺陷行为及其与原子扩散机制的关系

• 批准号: 11123232
• 负责人: 古我知 峯雄
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11123232/
• 关键词: 金属間化合物; B2型規則相; 点欠陥構造; 中性子線回折; 熱統計計算; 構造空孔; FeAl合金

B2型金属間化合物相は等原子比組成近傍で多くの2元合金に形成される。組成の化学量諭比からのずれ, または温度上昇に伴い点欠陥が形成されるが, その振舞いが材料特性そして原子拡散機構と密接に関連する事は良く知られている。前年度に引き続き, この点欠陥挙動に関して, in-situ高温中性子線回折法に基づく実験的ならびに熱統計法に基づく理論的研究を行った。前年度のB2FeAl合金に対する中性子線・X線回折実験の結果, 昇温過程における点欠陥挙動に, (1)熱空孔のランダム配置(RVD), および(2)不正原子の正規siteへの戻り(ASAR), の傾向がある事を見出した。これはB2型合金の点欠陥構造に関する従来のモデルの枠組を外れた一見奇妙な現象である。この検証のため, 我々は再度のin situ高温中性子線回折実験を行った。その結果, RVD的挙動が化学量論組成近傍のFe過剰合金で起こる事, 更にAl過剰合金では不正Al原子濃度が昇温に伴い減少する事, 即ち不正Al原子の戻り現象を確認する事ができた。またこの戻りによってFe空孔濃度がAl空孔濃度より高くなり, 空孔のFe-site優先性が保証される。以上の実験結果を, 昨年度展開したB2型合金の点欠陥形成機構に関するBragg-Williams法に基づく熱統計的モデルを用いて検討した。このモデルは, 基底状態における構造欠陥は反構造欠陥(ASD)であり, また昇温に伴う熱欠陥はRVD, ASARおよび複合欠陥(TRD)過程が混在したhybrid状態であるとの仮定を基本とする。計算結果は, 上記FeAl合金での実測を定性的にではあるが良く再現した。現在この熱統計の取扱いをhybrid状態についてのより一般化したモデルへと拡張する事を試みている。この成果は近々発表する予定である。

B2金属相分为同子比组成附近的许多二元合金。众所周知，与组成或温度升高的化学计量比的偏差，点缺陷形式，它们的行为与材料特性和原子扩散机制密切相关。从上一年开始，基于原位的高温中子衍射法和基于热统计的理论研究进行了实验研究，就该点缺陷行为进行了研究。上一年对B2FEAL合金的中子和X射线衍射实验的结果发现，温度升高期间的点缺陷行为倾向于（1）（1）热空隙（RVD）的随机排列，（2）返回正常位点不规则原子（ASAR）。这是一个看似奇怪的现象，它属于B2合金点缺陷结构的常规模型框架之外。为了进行此验证，我们进行了另一个原位高温中子衍射实验。结果，我们已经证实，RVD行为在化学计量组成附近发生过多的Fe合金，并且在多余的合金中，不正确的Al原子的浓度随温度的升高而降低，即，不正确的AL原子的回流现象可以证实。此外，此回报将导致Fe空位浓度高于AL空置浓度，并保证空位的FE位点优先级。使用基于Bragg-Williams方法的热统计模型对上述实验结果进行了检查，以用于去年开发的B2型合金中点缺陷的形成机理。该模型基于以下假设：基态下的结构缺陷是反结构缺陷（ASD），与温度升高相关的热缺陷是混合状态，其中RVD，ASAR和复合缺陷（TRD）过程混合在一起。计算结果是定性复制的，尽管不是完全定性，但上述菲尔合金的实际测量值。我们目前正在尝试将热统计的治疗方法扩展到混合状态的更普遍的模型。预计这项成就将很快宣布。

项目成果

. Haraguchi, M. Kogachi: "Point defect in B2-type ordered FeAI alloys"Proceeding of International Conference on Solid -Solid Phase Transformations. 521-524 (1999)

。

M. Kogachi, H. Ishibashi, T. Ohba, X. Ren, K. Otsuka: "Examination of vacancy migration and long-range ordering due to ageing in Au-49.8Cd shape memory alloy"Scripta Materialia. (in press). (2000)

M. Kogachi、H. Ishibashi、T. Ohba、X. Ren、K. Otsuka：“Au-49.8Cd 形状记忆合金中因老化引起的空位迁移和长程有序的检查”Scripta Materialia。