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三次元周期構造制御した高エントロピー合金の創製とその損傷メカニズムの解明

三维周期结构控制高熵合金的制备及其损伤机制的阐明

基本信息

批准号：
22KJ1505
负责人：
藤田佳佑
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1505/
关键词：
金属疲労粉末冶金疲労き裂伝ぱ高エントロピー合金

项目摘要

本研究では，高エントロピー合金（HEA）を対象に，HEA本来の優れた力学特性を維持したまま高強度・高延性化を達成するとともに，HEAの疲労破壊抑制指針を確立する．金属材料の高強度化手法として，ミクロ組織の均一微細化が有効とされている．しかしながら，HEAの場合，特異な力学特性の根幹をなす双晶変形が生じにくくなるため，ミクロ組織の均一微細化はHEAの高機能化にとって有用ではない．そこで，粉末冶金技術を駆使し，オーステナイト系ステンレス（SUS）とHEAの三次元周期構造を有する金属材料を創製することした．具体的には，異なる直径を有する2種類の粉末を混合・焼結することで，焼結体内部の金属組織を周期的に変化させることが可能であることを確認した．また，粉末混合割合を変化させることにより，周期構造の形態を制御できることも明らかにした．また，三次元周期構造を有する金属材料の力学特性におよぼす微視組織の影響について検討を加えるため，準静的な引張試験および疲労き裂伝ぱ試験を行った．その結果，周期構造材の引張特性のほとんどはHEAとSUSの複合則に従って変化することが明らかとなった．ただし，HEAが連なったネットワークを30%有する材料の破断伸びは，複合則と比較して優れた値を示した．疲労き裂伝ぱ特性について，周期構造材料のき裂伝ぱ抵抗はSUS由来の高い抵抗値に起因してHEAと比較して上昇するが，き裂開閉口の程度はHEAと比較して低下した．その結果，周期構造材の「みかけ」の抵抗値はHEAと同等であることを明らかにした．

In this study, the high strength alloy (HEA) is used to maintain the inherent mechanical properties of HEA, and to achieve high strength and ductility. High strength of metal materials, uniform and fine structure of metal materials. In the case of HEA, special mechanical properties of the root stem, twin crystal shape, uniform and fine structure, and high functionality of HEA are useful. In addition, powder metallurgy technology has been used to create metal materials with three-dimensional periodic structures such as SUS and HEA Specific, different diameter, two kinds of powder mixing, sintering, sintering, metal structure inside the body, periodic change, possible, confirmed. In addition, the powder mixture is divided into two parts, and the periodic structure is controlled by two parts. Weishi app is an important part of the research on mechanical properties of metallic materials with three-dimensional periodic structure. As a result, the tensile properties of periodic structural materials are different from those of HEA and SUS. HEA has a good relationship with the fracture of the material, and the fracture of the material is better than the fracture of the material. The reason for the high resistance value of periodic structural materials is that the HEA is relatively high and the degree of cracking is relatively low. As a result, the resistance of periodic structural materials is equal to that of HEA.