次次世代ニッケル基ナノ合金の計算科学的手法によるデザイン

使用计算科学方法设计下一代镍基纳米合金

基本信息

  • 批准号:
    10F00370
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2010 至 2012
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ニッケル基合金は高温強度に優れ、耐高温強度が要求されるジェットエンジンやガスタービンのブレードなどに広く使用されている。しかしながら、昨今のさらなる熱機関のエネルギー高効率化やCO2削減などの環境負荷低減への要請から、材料には一層の高温強度の向上が求められている。昨年度までは、一般的な結晶材料の高温変形の支配方程式を獲得することを目的として、系を比較的高温に置くことで、クリープ変形を加速させた分子動力学解析を行い、クリープ変形を支配している素過程を抽出し、それが熱活性化過程に支配されていることを用いて、様々な温度や応力下でのクリープメカニズムを説明することに成功した。本年度は本解析を、ニッケル基の合金に適用した。具体的には、ニッケル基合金のナノ部材の引張り変形解析を行った。その結果、部材サイズによって変形様式が相変態によるものから双晶形成によるものに遷移するなど、強い部材サイズ依存性を示すことが分かった。また、これとは別に、昨年度までの研究では、粒径を構造を特徴づける唯一の長さパラメータとして検討を進めてきたが、近年、双晶を粒内に組み込んで強度と延性を両立させる実験結果が多数報告されつつある現状を踏まえて、粒内に双晶を人工的に埋め込んだモデルを作成し、その双晶の幅を新たなパラメータとして、クリープ解析を実施した。その結果、双晶を有する結晶は双晶がない結晶に比べてクリープ強度が大きく向上することが分かった。
The high temperature strength and high temperature strength of the alloy are required to be used in various applications. The requirements for high efficiency, CO2 reduction, low environmental load reduction, and high temperature strength of the first layer of the material. The governing equations for the high temperature transformation of crystalline materials in general were obtained in the past year. The molecular dynamics analysis of the high temperature transformation of crystalline materials was carried out. The governing equations for the thermal activation process were extracted. The temperature and pressure of the water are very high. This year's analysis of the alloy is applicable. The analysis of the tensile deformation of the specific components of the alloy is carried out. As a result, the component shape is different from the phase state, and the component shape is different from the phase state. In recent years, twin-crystal intra-grain composition, strength and ductility have been established. As a result, most reports have been made on the status quo of twin-crystal intra-grain composition. The analysis is carried out. As a result, there are two crystals in the crystal, and the crystal strength is higher than that in the crystal.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Entropic effect on creep in nanocrystalline metals
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2013.03.026
  • 发表时间:
    2013-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Yunjiang Wang;A. Ishii;S. Ogata
  • 通讯作者:
    Yunjiang Wang;A. Ishii;S. Ogata
Molecular Dynamics Study of Deformation Mechanism Map of Nanostructured Metal
纳米结构金属变形机理图的分子动力学研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Ogata;Y.J.Wang;G.J.Gao
  • 通讯作者:
    G.J.Gao
Transition of creep mechanism in nanocrystalline metals
  • DOI:
    10.1103/physrevb.84.224102
  • 发表时间:
    2011-12-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Wang, Yun-Jiang;Ishii, Akio;Ogata, Shigenobu
  • 通讯作者:
    Ogata, Shigenobu
Modeling and simulation of atomic diffusion and creep deformatiuon
原子扩散和蠕变变形的建模和仿真
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Ogata;Y.J.Wang;G.J.Gao;A.Ishii
  • 通讯作者:
    A.Ishii
Exploring creep mechanisms in nanocrystal by molecular dynamics
通过分子动力学探索纳米晶体的蠕变机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.J.Wang;I.Tirtom;S.Ogata
  • 通讯作者:
    S.Ogata
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    00J09014
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  • 资助金额:
    $ 1.47万
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    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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知道了