拡散型相変態時における内部歪緩和機構としての原子空孔生成現象の実証

演示原子空位生成作为扩散型相变过程中的内部应变弛豫机制

基本信息

批准号：
10136228
负责人：
白井泰治
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10136228/
关键词：
陽電子消滅拡散型相変態原子空孔規則・不規則変態析出

项目摘要

本研究では、核生成・成長型の相分解を起こす典型例である時効析出型Al-Cu合金を用いて、変態過程における空孔濃度の消長を陽電子寿命法により直接検出し、凍結空孔の消滅過程や相分解の進行に伴う新たな空孔の形成の有無を明らかにすることを目的とした。Al-Cu合金においては、GP(1)ゾーン→GP(2)ゾーン→中間相θ′→平衡相θのような析出過程が知られている。また、GP(1)ゾーンおよびGP(2)ゾーンはともに母格子に対して完全に整合しているが、中間相θ′部分整合であり、平衡相θは非整合である事が知られている。本研究の結果、凍結空孔は100C以下で消滅すること、GP(1)ゾーンおよびGP(2)ゾーンの形成時に非平衡な原子空孔が形成されること、形成された原子空孔は準安定に存在すること等が明かとなった。Al-Cu合金は、母格子と析出相の間の原子半径の差が11.8%と非常に大きく、そのため相分離により生じた析出相のもたらす大きな体積歪みが、変態誘起空孔を形成したと考えられる。本研究で、十分大きな自由エネルギーの解放と体積歪みを伴う核生成・成長型の拡散型相変態において、体積歪を緩和する一つの普遍的な機構として空孔形成があり、その結果拡散変態自身が促進される可能性があることを示した。

在本研究中，我们使用时效沉淀Al-Cu合金，它是成核/生长型相分解的典型例子，利用正电子寿命法直接检测相变过程中空位浓度的变化。澄清随着湮灭过程和相分解的进行是否会形成新的空位。在Al-Cu合金中，析出过程为GP(1)区→GP(2)区→中间相θ'→平衡相θ。此外，虽然GP(1)区和GP(2)区都与母晶格完全匹配，但已知中间相θ'是部分匹配的，而平衡相θ是不匹配的。。本研究的结果是，我们发现冻结空位在100℃以下消失，当GP(1)区和GP(2)区形成时，形成非平衡原子空位，并且形成的原子空位是半平衡的。很明显它是稳定存在的。在Al-Cu合金中，母体晶格与析出相的原子半径之差高达11.8%，因此认为相分离引起的析出相产生较大的体积应变，形成相变诱导空位。将会完成。在这项研究中，我们发现，在伴随着足够大的自由能和体积应变的释放的成核/生长型扩散型相变中，空位形成是减轻体积应变的一种普遍机制，因此，扩散转型本身就表明它是可以促进的。