Fe-Ni合金母相オーステナイトの格子定数の変化に及ぼすマルテンサイト変態の影響

Effect of martensitic transformation for changes of lattice constant of austenite matrix in Fe-Ni alloys

山下 享介; Harjo, S.   ; 川崎 卓郎   ; 諸岡 聡  ; Gong, W.*

Yamashita, Takayuki; Harjo, S.; Kawasaki, Takuro; Morooka, Satoshi; Gong, W.*

本研究は、マルテンサイト(M)変態に伴う塑性緩和が生じないとされる薄板状Mを生成するFe-31Ni-10Co-3Ti合金に対して冷却中その場中性子回折測定を実施し、オーステナイト(A)の格子定数の変化とM変態挙動について調査した。また得られた結果についてFe-Ni-C合金の結果と比較した。冷却中その場中性子回折測定はJ-PARC-MLF内の工学材料回折装置「匠」にて実施した。冷凍機を用いて冷却中では290Kから4Kまで10Kごとに、その後の4Kから290Kまでの昇温中では50Kごとに15min間保持し、その際の回折パターンを得た。Mの回折パターンは100Kで確認され、その構造はBCT構造であった。温度の低下に伴い、Mの相分率は増大し、30Kで変態は停滞していた。昇温後のMの相分率は21%であった。Aの格子定数は温度の低下に伴い減少したが、M変態の開始後からM変態が完了する30Kまでの温度域では、熱収縮から予測される格子定数よりも小さな値を示した。この傾向はFe-Ni-C合金でも同様であり、M変態が生じることでAに圧縮の内部応力が生じていることを示唆している。このときFe-31Ni-10Co-3Ti合金ではinvar効果も生じていた。Mの格子定数の変化はa軸とc軸で異なっていたことから、a軸とc軸で熱収縮および熱膨張の挙動が異なることが示唆された。

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