Neutron small-angle scattering study of the decomposition of an Fe-Cr alloy in the unstable state

不安定状態にあるFe-Cr合金の相分解の中性子小角散乱

片野 進; 飯泉 仁

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Fe-Cr系は重要な金属材料で、数多くの研究がなされた結果、550C以下の温度で広範な組成にわたって相分離すること、そしてこの相分離が系の析出硬化や脆化の原因である事がわかった。今回このFe-Cr系の相分離の機構を詳細に調べる目的で、相図の中央付近の濃度の合金の中性子小角散乱の実験を行なった。この系はX線や電子顕微鏡ではコントラストがつきにくい為、中性子散乱が最も有力な研究手段である。実験は550Cで、積算して20時間迄時効し、散乱曲線の変化を調べた。一方、相分離の機構に関する理論としては、中央濃度付近の不安定状態にある合金に対するCahnのスピノーダル分解の理論があるが、近年、この理論で無視されている非線型項をとり入れた理論が発展し、また計算機シミュレーションもなされた。実験結果をこれらの理論と比較した結果、Fe-Cr系の相分離の時効による変化は古典的なCahn理論ではなく、最近の理論や計算機シミュレーションの結果でよく説明されることがわかった。

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