ハイエントロピー合金の粒界を起点とした塑性現象

Grain boundary mediated plasticity in high-entropy alloys

塩谷 光平; 新山 友暁*; 下川 智嗣*

Shiotani, Kohei; Niiyama, Tomoaki*; Shimokawa, Tomotsugu*

ハイエントロピー合金(HEA)は、ほぼ等モルずつの5種類以上の元素から構成される合金の総称であり、高強度と高延性の両立や高い高温強度をはじめとした優れた力学特性を示すことから注目を集めている。HEAの力学特性の発現機構は主に結晶粒内で発生する現象に基づいて理解されてきたが、粒界のように原子配列が乱れた領域で生じる現象と力学特性の関係を理解することもまた重要である。本研究では、HEAの粒界を起点とする塑性現象の例として、粒界からの転位放出現象や高温での粒界移動現象に着目した。これらの現象と粒界特性の関係の理解を目的として、分子動力学(MD)法を用いた原子論的な解析を実施した。解析の結果、粒界偏析が発生することにより粒界からの転位放出応力や粒界移動抵抗が上昇することが分かった。また、HEAの粒界移動抵抗は従来合金と比較して高いことも分かった。この理由として、HEAの粒界中での偏析元素の拡散が遅いことが候補にあげられ、拡散が遅くなる原因にはHEAが多成分元素から構成されていることが関連している可能性を見出した。

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