MoSi_2単結晶に見られる塑性異方性に関するatomisticな研究

MoSi_2单晶塑性各向异性的原子研究

基本信息

批准号：
11750612
负责人：
伊藤和博
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

MoSi_2は高温材料の一候補材料として期待されている。しかし、MoSi_2単結晶は変形方位を選択すれば室温でも変形可能である一方、[001]方位の結晶は900℃以上の温度でしか変形せず、その降伏応力は他の方位と比較して数倍とはるかに大きい。この塑性異方性は{013}<331>すべりの臨界分解せん断応力(CRSS)の大きな方位依存性に起因している。以上は本研究を始めるまでに明らかであった。そこで、本研究ではこの塑性異方性の機構を明らかにすることを目的とした。何故{013}<331>すべりが[001]方位で活動しにくいのかは、おそらく1/2<331>らせん転位の転位芯の構造あるいは転位芯レベルでの転位の分解と密接に関連していると考えられる。MoSi_2の結晶構造はBCC構造を3層積み重ねて積層方向に2/3圧縮した構造をとる。従って、MoSi_2の1/2<331>らせん転位とBCC結晶の1/2<111>らせん転位の幾何学的な類似性より、我々はBCC金属で見られる1/2<111>らせん転位によるnon-Schmidな変形挙動の塑性異方性と同様な現象がMoSi_2結晶の1/2<331>らせん転位にも起こっていると推測している。本年度は、MoSi_2と同じC11_b結晶構造を有するが積層方向に膨張させた構造を有するPdZr_2に着目し、c/a軸比(MoSi_2:2.45、BCC結晶:3.00、PdZr_2:3.30)の観点から、これら関連構造を有する結晶共通に見られる塑性異方性を調べた。PdZr_2単結晶の[001]、[010]、[110]の3方位について各温度で圧縮試験を行った。その結果、MoSi_2においてhardな方位であった[001]方位では液体窒素温度でも{013}<331>すべりにより変形可能であった。一方、他の2方位での降伏応力は[001]方位より約2倍高く、他の結晶と同様に{013}<331>すべりの塑性異方性が見られた。一方、MoSi_2とPdZr_2とで全く逆の塑性異方性の傾向を示し、関連構造を有する結晶ではBCC構造の軸比であるc/a=3を境界にしてc/a軸比により塑性異方性の傾向が変化することを明らかにした。

MOSI_2有望成为高温材料的候选材料。但是，如果选择了变形方向，则可以在室温下变形MOSI_2，但是[001]晶体仅在900°C或更高的温度下变形，与其他方向相比，它们的投降应力大于两倍。。这种塑性各向异性是由于滑梯危机拆卸的脆性应力（CRS）的巨大方向依赖性。在这项研究开始之前，上述清楚。因此，在这项研究中，目的是阐明这种塑料各向异性的机制。 {013} <331>很难在[001]方向上作用的原因可能与位于位错核心或收敛核心级别的1/2 <331>的脱位密切相关被考虑。 MOSI_2的晶体结构是通过将BCC结构分为三层的2/3压缩结构。因此，从Mosi_2的1/2 <331>，BCC晶体1/2 <111>的1/2 <111>中，我们在BCC金属中是1/2 <111>推测与-schmid的塑性各向异性相同的现象也发生在MOSI_2晶体的1/2 <331>中。今年，从C/A轴向比的角度来看，专注于具有与MOSI_2相同的C11_B晶体结构的PDZR_2，但其结构已在层压方向上扩展，从C/A轴向比率（MOSI_2：2.45，BCC Crystal：3.00，PDZR_2：3.3：3.3：3.3：3.3：3.3：3.00））。 PDZR_2在每个温度的三个方向[001]，[010]和[110]进行了压缩测试。结果，在[001]方向上，在MOSI_2中很难，液氮温度可能会被{013} <331>变形。另一方面，其他两个方向的投降应力大约是[001]方向的两倍，并且与其他晶体一样，观察到滑动塑料型型。另一方面，塑料各向异性的趋势完全反转MOSI_2和PDZR_2，并且在具有相关结构C/A = 3的晶体中，这是BCC结构的轴，与C/A的边界轴比。