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結晶粒微細化誘起による相変態を利用したナノデュプレックス組織制御

利用晶粒细化诱导的相变控制纳米双相结构

基本信息

批准号：
15760530
负责人：
藤原弘
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

強ひずみ加工粉末は表面付近が最も強ひずみ加工を受ける領域であり、内部になるほど徐々に加工度が軽減されていく。表面に近い領域では結晶粒径20nm程度の等軸ナノ結晶粒組織が観察される。この領域では、等軸ナノ結晶粒組織は大角粒界を持っておりBCC構造である。さらに、加工度がやや小さな内部側の領域では、幅20〜50nm程度で長さ数百nmのアスペクト比の大きい層状ナノ結晶粒(ナノレイヤー)組織が形成されている。ナノレイヤー組織部はBCC構造とFCC構造とが混在した組織である。すなわち、表面領域ではBCCのフェライト(α)単相組織、内部領域ではαとFCC構造のオーステナイト(γ)の2相組織が形成されている。このようなα粒は、γ粒がナノ結晶粒化することで増大した粒界エネルギーを駆動力として変態した可能性がある。一方、ナノレイヤー組織に近接したγ粒からのα変態以外のα相の生成も起こり、(α+γ)ナノデュプレックス組織を形成している。このようなα粒は上述の等軸ナノα粒よりも粒径が大きい。これは、γ界面エネルギーの上昇に加えて、著しい強加工により原子空孔などの多量の格子欠陥が導入され母相γの化学的自由エネルギーが増大した結果、より大きなγ粒径であってもα変態の駆動力が得られたものと推測される。SUS316Lステンレス鋼では、常温でMMによる強ひずみ加工を行うとナノレイヤー組織を経て等軸ナノ結晶粒組織、あるいは(α+γ)ナノデュプレックス組織を形成する。このとき、2種類のα変態が観察されるが、一つはナノ結晶化による界面エネルギー上昇に起因する変態であり、もう一つは界面エネルギー上昇と同時に母相の化学的自由エネルギー上昇に起因した変態であると考えられる。いずれも常温近傍で起こった変態であり、これまでのマルテンサイト変態とは異なる生成メカニズムによる、マッシブ的な相変態によるものと推測される。

Strong ひずみ machining surface of powder は paying nearly が most strong もひずみ processing を by ける field であり, internal になるほど xu 々に degree of finish が軽 minus されていく. The surface is に near the に field で the crystal particle size is 20nm, the degree is <s:1> equiaxed ナノ the crystal grain structure is が観 inspection される. The <s:1> <s:1> domain でで, equiaxed ナノ crystalline granular structure, large-angle grain boundary を holds ってお <s:1> BCC structure である. さらに, degree of finish がやや small さな internal side の field では, 20 ~ 50 nm level で long さ hundreds of nm のアスペクト than のきい layered ナノ crystals (ナノレイヤー) organization が form されている. Youdaoplaceholder0 ヤヤナノレ organization department ナノレ BCC structure とFCC structure とが mixed in the <s:1> た organization である. ですなわち, surface field は BCC のフェライト (alpha) 単 phase organization, internal field では alpha と FCC structure のオーステナイトが formation (gamma) の 2 phase されている. このような alpha particle は, gamma がナノ crystallization graining することで raised large した LiJie エネルギーを駆 power として - state した possibility がある. Party, ナノレイヤー organization に almost meet した gamma grain からの alpha - state outside の alpha の generated も up こり, (alpha + gamma) ナノデュプレックスを forms している. The <s:1> ようなα particles the above-mentioned <s:1> equiax-axis ナノα particles よ the <s:1> particle size が is larger than that of the <s:1> ような. これは, gamma interface エネルギーの rise に plus えて, the しい strong processing により atom empty hole などの owe much quantity の grid 陥が import され parent phase gamma の chemical free エネルギーが raised large した results, より big きな gamma size であっても alpha - state の駆 power が must られたものと speculation される. SUS316L ステンレス steel では, normal temperature で MM による strong ひずみ processing line をうとナノレイヤー organization を経て isometric ナノ crystal grain structure, あるいは (alpha + gamma) ナノデュプレックスを forms する. このとき, 2 kinds の alpha - が観 examine されるが, a つはナノ crystallization による interface エネルギー rise に cause する - state であり, もう a つは interface エネルギー rise とに parent at the same time の chemical free エネルギー rise に cause した - state であると exam えられる. いずれも room temperature since nearly alongside でこった - state であり, これまでのマルテンサイト - state とは different なる generated メカニズムによる, マッシブな phase - state によるものと speculation される.