非晶質およびナノ結晶から成る非平衡合金材料の超塑性とその発現機構の解析

非晶、纳米晶非平衡合金材料的超塑性及其表现机制分析

基本信息

批准号：
09228225
负责人：
高木誠
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Aichi Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

非晶質やナノ結晶から成る非平衡合金材料は、従来材にない多くの優れた性質を有しているが、製法から形状が制約される上に、難加工性のものが多いため、それらの材料の超塑性が明らかになれば実用面でのメリットは大きい。また、学術面からも、上記非平衡材料を超塑性の観点から系統的に研究した例は国内外を通じてほとんどないため、その発現機構を解明して、従来からある超塑性材料と比較することは興味深い。本研究では、衝撃超高圧力を発生可能な爆発成型法を用いて非晶質合金粉末を固化成形することを試み、ほぼ真密度の緻密なFe系バルク状非晶質合金を作製した。得られたバルク状非晶質合金を圧縮試験した結果、673K〜773Kの温度範囲で70%を越える大きな塑性変形が発生した。圧縮試験後の透過電子顕微鏡(TEM)観察により、それらのバルク状非晶質合金は、非晶質状態を保持したままでも、あるいは変形過程でナノ結晶化(結晶粒サイズ:20〜70nm)した場合でも、ともに圧縮により大きな塑性変形を付与できることを明らかにした。さらに本研究では、上記と同一組成のFe系非晶質合金についてTEM内加熱引張その場観察を試みた結果、若干延性不足のためかクラックが発生した。そこで今後は、超塑性的な引張変形挙動が得られているうえに、実用上必要なバルク材も作りやすいZr系やLa系、Mg系等の広い過冷却液体領域を持つ非晶質合金について、非晶質状態や結晶化過程における超塑性の発現を詳細に調べたうえで、特に透過電子顕微鏡観察を中心にして、それら合金の未解明な変形組織と変形機構を微視的な観点から解明していく。また、本研究では、超塑性材料研究の一環として、非平衡材料のみでなく金属基複合材料についても研究を行い、複合化が微細組織の形成とその粗大化抑制に効果があることを明らかにした。

由无定形和纳米晶体制成的非平衡合金材料具有许多出色的特性，这些特性在常规材料中没有发现，但是形状受到制造过程的限制，并且许多材料都难以使用，因此，如果这些材料的极端性能被揭示出来，那么实际优势将很棒。此外，从学术的角度来看，从日本和国外的超塑性的角度来看，系统地研究上述非平衡材料的例子很少，因此阐明其表达机制并将其与常规超级材料进行比较是有趣的。在这项研究中，我们试图使用一种爆炸成型方法巩固无定形合金粉末，该爆炸型成型方法可以产生超高的冲击压力，并产生具有几乎真实密度的致密基型大量无定形合金。所得的散装样无定形合金经过压缩测试，在673K至773K的温度范围内发生了较大的塑性变形70％以上。压缩测试后的透射电子显微镜（TEM）观察表明，在变形过程中，无论它们保持在非晶状态还是纳米结晶（晶粒尺寸：20-70 nm）时，两种散装样的无定形合金都可以通过压缩施加大型塑性变形。此外，在这项研究中，我们试图观察TEM内的原位加热拉伸强度，用于基于Fe的非晶合金，其成分与上面提到的合成相同，并且由于略有延展性而发生裂缝。因此，在将来，我们将详细研究具有无晶状状态和具有较大过冷液体区域的无形合金的结晶过程的发展，例如ZR，LA和MG，这些液体区域（例如ZR，LA和MG）不仅能够产生用于实践所必需的散装材料，并将阐明这些范围的使用机构，并阐明了这些异常的变化机制，这些机构的范围是范围的，并且会产生异常的变化机制，并将其置于范围内的范围。尤其是电子显微镜。此外，作为质材料研究的一部分，我们不仅对非平衡材料，还对金属基质复合材料进行了研究，揭示了复合材料有效地形成精细的结构并抑制了粗化。