-Fe中でのCu析出物の相変化と障害物強度への影響に関する原子論的検討

Atomistic simulations of phase transformation of copper precipitation and its effect on obstacle strength in -iron

都留 智仁   ; 阿部 陽介; 加治 芳行  ; 塚田 隆 ; 實川 資朗

Tsuru, Tomohito; Abe, Yosuke; Kaji, Yoshiyuki; Tsukada, Takashi; Jitsukawa, Shiro

-Fe中のCu不純物の相変化と障害物強度に対する影響に関して、原子論的手法に基づく解析を行った。その結果、Cu析出物は空孔のない場合でも直径が4nmを越えるとbcc構造から9R構造に相変化することがわかった。また、相変化した析出物では内部で9Rのすべりを要するため、張り出したらせん転位は界面で原子間の再配列を生じ、その結果障害物強度は上昇する。このことは、従来の剛性率効果からは見積もることができないため、析出物の成長とともに相変化を考慮した予測が必要であることを示唆した。

The size- and spacing- dependent obstacle strength due to the Cu precipitation in -Fe is investigated by atomistic simulations, in which the effect on phase transformation of Cu precipitation is considered by a conventional self-guided molecular dynamics (SGMD) method that has an advantage to enhance the conformational sampling efficiency in MD simulations. It was shown that the SGMD method can accelerate calculating the bcc to 9R structure transformation of a small precipitate, enabling the transformation without introducing any excess vacancies. Such metallographic structures increase the obstacle strength through strong pinning effects as a result of the complicated atomic rearrangement within the Cu precipitation.