Stability and formation mechanism of heteroclusters of solute atoms in bcc iron

bcc铁中溶质原子杂团簇的稳定性及形成机制

基本信息

批准号：
22K04673
负责人：
沼倉宏
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

まずFe-s-N系希薄合金に関して，置換型溶質原子sがTiの場合とNbの場合について溶体化-時効実験をおこなった。Fe-Ti-N合金では，前年度までの等時時効実験の結果から予想された温度範囲における等温時効実験をおこない，N-Ti溶質原子ナノクラスタ形成のキネティクスを定量的に評価するデータが得られた。また，ナノクラスタによる硬度も対応して高まることが確かめられた。Fe-Nb-N系ではこれまで相互作用エネルギーを実験と理論の両面から評価し，N-Tiと同程度の親和的相互作用があることが強く示唆されていたが，今回等時時効実験をおこなって電気抵抗の低下と硬度の上昇が対応して現れることで間接的ではあるが，ナノクラスタあるいはナノ析出物の形成の証拠が得られた。Fe-s-C系ではC-s溶質原子間の相互作用が合金炭化物の形成傾向とは必ずしも一致せず，C-Crでは親和的相互作用は認められず，C-Vでも同様であることを示唆する実験結果が得られていた。今回C-V，C-NbおよびC-Tiの相互作用エネルギーを炭素固溶度へのs原子の影響を調べ直したところ，C-V相互作用は僅かに親和的，C-NbとC-Ti相互作用はやや強く親和的であることが明らかになった。Fe-V-C，Fe-Ti-C系については希薄Fe-s-C過飽和固溶体からの時効実験をおこなった。Fe-V-C合金では若干の電気抵抗変化は認められたもののクラスタ形成は起こりにくく，いっぽうFe-Ti-C合金ではC-Tiナノクラスタが速やかに成長して微細なナノ析出物となって硬度に寄与することがわかった。

首先，我们对Fe-s-N稀合金进行了固溶时效实验，其中替代溶质原子s为Ti和Nb。对于Fe-Ti-N合金，我们在前一年等时时效实验结果预测的温度范围内进行了等温时效实验，获得了定量评估N-Ti溶质原子纳米团簇形成动力学的数据。事情完成了。还证实纳米团簇的硬度相应增加。在 Fe-Nb-N 体系中，相互作用能已通过实验和理论进行了评估，强烈表明存在与 N-Ti 类似的亲和相互作用，从而导致电阻相应降低。并且出现硬度增加，提供了纳米团簇或纳米沉淀物形成的间接证据。在Fe-s-C体系中，C-s溶质原子之间的相互作用不一定符合形成合金碳化物的趋势，并且在C-Cr中没有观察到亲和相互作用，实验结果表明对于C-V也是如此。。这次，我们重新考察了C-V、C-Nb和C-Ti的相互作用能来考察s原子对碳固溶度的影响，发现C-V相互作用是轻微亲和的，而C-Nb和C-Ti互动很明显，有很强的亲和力。对于Fe-V-C和Fe-Ti-C体系，使用稀Fe-s-C过饱和固溶体进行老化实验。虽然在Fe-V-C合金中观察到电阻略有变化，但团簇形成很难发生，而在Fe-Ti-C合金中，C-Ti纳米团簇迅速生长成为细小的纳米沉淀物，从而导致硬度增加。发现它有贡献。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

α鉄におけるN-Cr溶質原子クラスタ形成のキネティクスとメカニズム

α-铁中 N-Cr 溶质原子团簇形成的动力学和机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村樹;沼倉宏
通讯作者：
沼倉宏

α鉄中のC-V原子の相互作用と時効挙動

α-铁中C-V原子的相互作用和老化行为

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原　満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹;茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓;山口隼風，河野義樹，工藤啓;大塚陸陽，河野義樹;工藤啓，河野義樹，眞山剛;佐藤彰洋，河野義樹;藤浪眞紀，阿部帆花，淡路亮，満汐孝治，堀利彦，大島永康;藤浪眞紀，Chiari Luca;藤原孝哉，北原弘基，安藤新二;豊岡尚弥伊東篤志　鳥塚史郎;中江聡志，硲麻佐秀，沼倉宏
通讯作者：
中江聡志，硲麻佐秀，沼倉宏