複合元素添加遷移金属シリサイド基共晶材料の異常強化機構

多元素掺杂过渡金属硅化物基共晶材料的异常强化机制

• 批准号: 21H01651
• 负责人: 岸田 恭輔
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01651/
• 关键词: 共晶複相材料; 異常強化現象; 力学特性; 構造・機能材料; 強化機構; マイクロ機械試験

次世代の超耐熱構造材料として有望な遷移金属シリサイド基一方向凝固(DS)共晶材料(共晶温度：1900℃以上)では，構成元素である遷移金属元素の一部を二種類以上の他の遷移金属元素で同時に多量置換した際に特異な強化現象を発現することを見出した．本研究では強化に有効な添加元素の種類と添加量の系統的な探索，組織的特徴のキャラクタリゼーション，マイクロ機械試験法などを駆使した力学特性評価を通じて，対象とするDS共晶材料の特異な強化現象の発現メカニズムを解明すること，さらに高温高強度化に適した合金設計指針を確立することを目的としている．令和4年度は遷移金属元素TMがMo，Nbの合金系，およびMo,Nb,Taの3元素にさらに1種類の元素含む合金系について，TMSi2-TM5Si3二相共晶組織が得られる合金系の探索を行うとともに，一部の合金系について一方向凝固材の育成，微細組織のキャラクタリゼーション，力学特性の評価，変形組織解析を行った．さらに昨年度に引き続き二相共晶合金の力学特性を理解するための重要な基礎として構成相である各種遷移金属シリサイド(TMSi2およびTM5Si3)の単相単結晶を用いて室温でのマイクロ機械試験，バルク単結晶試料を用いた高温圧縮試験を行い，活動可能な変形モードとそれらの臨界分解せん断応力の同定，転位組織の観察・解析をすすめた．また，第一原理密度汎関数法による一般化積層欠陥エネルギー(GSFE)と表面エネルギーの理論計算，GSFEを基にした転位の運動に対するパイエルス応力の計算を行い，変形機構の詳細に関する検討を進めた．

在过渡金属硅群的单向固化（DS）中，共晶材料（共晶温度：1900°C或更高），作为下一代超热结构材料，这是有希望的，我们发现，当构成元素的一部分与过渡金属元素相同时，出现了独特的增强现象时，会出现两种或其他元素。这项研究旨在通过系统地搜索有效加强，组织特征的表征以及微型机械测试方法的添加元素的类型和数量来阐明目标DS Eutectic材料的独特强化现象的机制，并建立适合高温和强度的Alloys的指南。在2022财年，我们搜索了合金系统，其中过渡金属元件TM为MO和NB，其中三个元素MO，NB和TA包含一个元素，并且还获得了TMSI2-TM5SI3两阶段Eutectic结构，以及某些合金构图，我们进行了跨度材料的范围，我们对单程构图的介绍，我们进行了构图的范围，以进行tMSI2-TM5SI3两相的构图，我们进行了跨度的材料。结构。 Furthermore, as an important basis for understanding the mechanical properties of two-phase eutectic alloys, we conducted micro-mechanical tests at room temperature using single-phase single crystals of various transition metal silicides (TMSi2 and TM5Si3), which are constituent phases, and high-temperature compression tests using bulk single crystal samples, and recommended identification of active deformation modes and their critical decomposition剪切应力，观察和分析位错结构。此外，使用第一个原理密度功能方法对广义堆叠断层能量（GSFE）和表面能的理论计算进行了研究，并研究了基于GSFE的脱位运动的PEIERS应力，并研究了变形机制的细节。

项目成果

Plaston?Elemental Deformation Process Involving Cooperative Atom Motion

涉及原子协同运动的塑性元素变形过程

• DOI: 10.1007/978-981-16-7715-1_6
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Plaston Concept
• 作者: Inui Haruyuki;Kishida Kyosuke
• 通讯作者: Kishida Kyosuke

Composition dependence on mechanical properties of Cr-Co-Ni-based medium-entropy alloys

Cr-Co-Ni 基中熵合金力学性能的成分依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 王 植;李 楽;陳 正昊;岸田恭輔;弓削是貴;乾 晴行
• 通讯作者: 乾 晴行

Plastic deformation behavior of single crystalline pearlitic steel investigated by micropillar compression method

微柱压缩法研究单晶珠光体钢的塑性变形行为

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Morisaki;N. Kadota;K. Kishida;H. Inui
• 通讯作者: H. Inui

ハイエントロピー合金の高強度・高延性を支配する材料パラメーター

控制高熵合金高强度和高延展性的材料参数

• 发表时间: 2022
• 期刊: 金属
• 作者: 乾 晴行;岸田恭輔;李 楽;陳 正昊
• 通讯作者: 陳 正昊

三元系FCC型等原子量合金単結晶の塑性変形挙動

三元FCC型等原子合金单晶塑性变形行为

• 发表时间: 2022
• 作者: 鄭晟皓;陳正昊;岸田恭輔;乾 晴行
• 通讯作者: 乾 晴行