超高圧力下のAl-Zn系の不連続析出とその機構

超高压下Al-Zn系不连续析出及其机理

• 批准号: 05650620
• 负责人: 南埜 宜俊
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650620/
• 关键词: 不連続析出; 高圧力; Al-Zn合金; ラメラ層; 粒界; 易動度; 駆動力; 拡散係数

研究実施計画に従い、均一化及び結晶粒度調整したAl-20at.%Zn合金より試料を作製した。その試料を0GPa,1.2GPa,2GPa(2万気圧)の高圧力下で393K〜593Kで焼鈍し、高圧力下で不連続析出現象を生じさせた。この不連続析出を光学顕微鏡、scanning electron microscopeで観察し、不連続析出の形態、成長速度G、ラメラ間隔Lを画像処理(購入備品一式)で測定した。Gに関して次式のように導出した式により解析を行った。αlnG/αP=αlnM/αP+αln(-F)/αP,αlnM/αP=αln(dD)/αP-2αlnL/αPここでPは圧力、Mとdは先進粒界の易動度と幅、Dは粒界拡散係数、Fは駆動力である。この式は駆動力下で拡散による物質移動からラメラ状の不連続析出が粒界より発生し成長することを基とし高圧力の影響を定量的に表している。実験結果から成長速度の圧力依存性はαlnG/αP=-1.3x10^<-9>(Pa^<-1>)、駆動力の圧力依存性αln(-F)/αP=9.3x10^<-11>(Pa^<-1>)、駆動力の圧力依存性2lnL/P=0が得られた。これらのデータと上式よりαln(dD)/αP=-1.4x10^<-9>(Pa^<-1>)と定量的に決定できた。粒界拡散係数の圧力依存性はαln(D)/αP=-1.1x10^<-9>(Pa^<-1>)と報告されているので粒界の幅の圧力依存性はαln(d)/αP=-2.8x10^<-10>(Pa^<-1>)と特定できた。これらのことから、この不連続析出の成長に大きく寄与している因子はdとDであり、dが圧力に大きく抑制されることは析出反応の先進粒界が静的な結晶粒界とは異なる構造をもっている。すなわち、先進粒界では変態による構造変化とその界面が移動する際に先進粒界の自由体積が増大していることを示唆しており、不連続析出の複雑なメカニズムの解明に大きく進歩した。

根据研究实施计划，从20AT。％Zn合金制备样品，并调整了晶粒尺寸。在0GPA，1.2GPA和2GPA（20,000 atm）的高压下，将样品在393K至593K处退火，以在高压下引起不连续的降水。使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察到这种不连续的沉淀，并使用图像处理（一组购买的设备）测量了不连续沉淀，生长速率G和层间间距L的形态。用以下方程进行分析，用于G：αLng/αp=αLNM/αP+αln（-f）/αP，αLM/αP=αP=αln（dd）/αP-2αLNL/αp，其中P是压力，M和D是co的流动性和范围，是co and co forth IS GREN CORFER and IS GERTID IS FIRF和FIFF IS FIRF和FIFF IS FIRF和FIFF。该公式定量地表达了高压的效果，因为层状样不连续的降水发生并从驱动力下的扩散引起的晶界产生并从晶界生长。实验结果表明，生长速率的压力依赖性为αlng/αp= -1.3x10^<-9>（pa^<-1>），驱动力αln（-f）/αP= 9.3x10^<-11>（PA^<-1>）的压力依赖性以及驱动力2lnl/p = 0的驱动力依赖性。基于这些数据和上述方程式，定量确定αLn（dd）/αp=-1.4x10^<-9>（pa^<-1>）。晶界扩散系数的压力依赖性已报道为αln（d）/αp=-1 x10^<-9>（pa^<-1>），因此晶界宽度的压力依赖性可以识别为αln（d）/αp=-2.8x10^<-10>（pa^<-1>）。从这些原因中，对这种不连续的降水的生长显着贡献的因素是d和d，而压力极大地抑制了d的事实意味着降水反应的晚期晶界具有与静态晶界不同的结构。换句话说，它表明，在高级晶界处转化引起的结构变化，并且当界面移动时，高级晶界的自由体积会增加，从而在阐明不连续降水的复杂机制方面取得了重大进展。