Ni基A_3B型金属間化合物の相安定性と塑性挙動、力学特性の改善

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GCP化合物の塑性挙動を、各結晶の示す構造の類似性という観点に着目し系統的に理解することを目的に、本研究ではD0_<19>型構造を有するNi_3Snの方向制御結晶を作製し、その塑性挙動を調査した。得られた知見は以下のようにまとめられる。1.Ni_3Sn結晶においては、(0001)<21^^-1^^-0>底面すべり系と{011^^-0}<21^^-1^^-0>柱面すべり系の2種類の変形モードの活動が認められた。錘面すべり系の活動については確認することが出来なかった。2.低温度域においては、柱面すべり系に比べ、底面すべり系のCRSSが著しく低い値を示すため、主すべり系としてその活動が広い範囲で認められた。底面すべり系は温度の上昇に伴い顕著な異常強化現象を示し、このため500℃以上においては、柱面すべり系へと活動主すべり系が遷移した。一方、柱面すべり系のCRSSは単調な負の温度依存性を示した。3.底面すべり系の活動により異常強化が発現する際、[21^^-1^^-0]超格子転位はすべり面から垂直な(011^^-0)面にて、APBを挟んで2本の超格子部分転位に分解するのが観察された。このことから、異常強化現象は他のHCP基化合物において認められたのと同じく、APBエネルギーの形成面異方性を駆動力とするKear-Wilsdorf locking機構により発現することが明らかとなった。本研究において確認された異常強化挙動は、これまでにD0_a、型Ni_3Nb、D0_<24>型Ni_3Ti及びL1_2型Ni_3Alにおいて報告された挙動と極めて類似の特徴を示した。つまり本研究結果は、Ni基GCP化合物においては、その結晶構造によらず多くの化合物中にて、共通の最密面上での転位運動により、異常強化現象が発現する可能性があることを示唆している。今後、結晶相安定性を制御した多元系結晶の示す塑性挙動を調査することにより、この異常強化現象の発現条件について、さらに検討を行っていく予定である。