Quantitative description of solid-solution hardening with mean-square atom displacement

用均方原子位移定量描述固溶强化

基本信息

批准号：
18H03842
负责人：
乾晴行
金额：
$ 28.95万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

最近，我々のシンクロトロンX線回折を用いた研究から，4，5元系ハイエントロピー合金の強度が構成元素の平均原子変位と強い線形相関があることを見出した．この事実は，ハイエントロピー合金のような高濃度合金では，個々の構成元素の周りの歪場は，隣接原子の配列の組み合わせにより多様に変化し，転位との相互作用の強さも原子スケールで変動するが，その固溶体強度は個々の構成元素の歪場（原子変位）及びその空間変動を正しく記述せずとも，構成元素の平均原子変位をパラメーターとして記述できることを強く示唆する．ハイエントロピー合金のみならず2元系，3元系の希薄および高濃度合金など種々の合金系につき，構成元素の平均原子変位と降伏せん断強度を極低温で求め，「せん断強度は歪んだ結晶格子から運動する転位が受ける動的摩擦抵抗により決定される」という新しい原理を検証することにより，これまで記述が不可能だった高濃度合金を含めて，希薄合金から高濃度合金まですべての合金系の固溶強度を構成元素の平均原子変位を主たる新規なパラメーターとして定量記述する新たな理論体系の確立を目指した．しかし，交付決定後約2ヶ月で，基盤研究(S)に内定したことによる重複受給制限により廃止とせざるを得なくなったため，研究に必要な消耗品，打合せ旅費，事務に係る人件費などを支出した時点で研究打ち切りとなった．

最近，我们利用同步加速器X射线衍射的研究表明，高熵四元和五元合金的强度与组成元素的平均原子位移具有很强的线性相关性。这一事实表明，在高熵合金等高浓度合金中，各组成元素周围的应变场根据相邻原子的排列而发生多种变化，与位错相互作用的强度也在原子尺度上发生变化。然而，它强烈表明可以使用组成元素的平均原子位移作为参数来描述固溶体强度，而无需正确描述每个组成元素的应变场（原子位移）及其空间变化。各种合金体系的组成元素的平均原子位移和屈服剪切强度是在低温下确定的，不仅包括高熵合金，而且包括二元和三元合金，包括稀合金和高浓度合金，它是由动摩擦力确定的。位错移动所经历的阻力通过验证新原理，所有合金系的固溶强度，从稀合金到高浓度合金，包括迄今为止无法描述的高浓度合金，都可以根据组成元素的平均原子位移来确定我们的目标是建立一个定量描述参数的新理论体系。然而，在决定资助后大约两个月，由于非正式批准科学研究（S）而导致重复收据限制，该资助不得不被取消，因此研究所需的消耗品、会议差旅费等费用与管理相关的人员费用已支付，研究停止。