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論文

Atomistic modeling of hardening in spinodally-decomposed Fe-Cr binary alloys

鈴土 知明; 高見澤 悠; 西山 裕孝; Caro, A.*; 外山 健*; 永井 康介*

Journal of Nuclear Materials, 540, p.152306_1 - 152306_10, 2020/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

熱時効したFe-Cr合金はスピノーダル分解によって硬化を引き起こし、これはいわゆる475C脆性の直接的な原因である。スピノーダル分解が原子的相互作用によってどのように硬化を引き起こすのかを示すため、数値シミュレーションと実験を実施した。数値的な結果では、硬さが短距離秩序(SRO)パラメーターと比例することを示され、実験でもこの関係を統計誤差内で再現した。どちらの結果も、隣接するCr-Cr原子ペアが本質的に硬化を引き起こすことを示唆した。なぜなら、SROがそのようなペアの出現確率に一意的に依存しているからである。硬化の主な原因がそのようなCr-Crペア付近を通過する転位のピン止め効果であることが示唆されたが、このアイデアはさらなるモデリング研究により裏付けられた。

論文

Hardening in thermally-aged Fe-Cr binary alloys; Statistical parameters of atomistic configuration

鈴土 知明; 永井 康介*; Schwen, D.*; Caro, A.*

Acta Materialia, 89, p.116 - 122, 2015/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:50.79(Materials Science, Multidisciplinary)

モンテカルロ法および分子動力学法を用いて、Fe-Cr二元合金のスピノーダル分解を計算機で模擬し、相分離現象によって引き起こされる降服応力の上昇と原子配置の統計的パラメターの間の関係を解析した。その結果、我々は既に実験的に発見されている、硬さとvariationパラメター(V)の間の比例関係を再現することができた。また、このパラメターは硬化の経験的な指標として限界があることがわかった。すなわち、このパラメターは硬化に影響する近距離の原子配置を統計的にうまく表現できていないことがわかった。我々は近距離原子秩序パラメターがこの現象のより包括的な指標となりえると考える。

口頭

Atomistic modeling of hardening in thermally-aged Fe-Cr binary alloys

鈴土 知明; 永井 康介*; 外山 健*; 高見澤 悠; 西山 裕孝; Caro, A.*

no journal, , 

Fe-Ce二元合金の相分離により硬化はいわゆる475$$^{circ}$$C脆性の直接の原因と考えられている。本研究では、スピノーダル分解による硬化現象のモデルを作るため一連の原子論的シミュレーションと参照実験を行った。その結果、シミュレーションによって予測された硬さは短距離秩序パラメータと線形関係にあることが分かった。また、その線形関係は熱時効温度に依存しないことが分かった。ちなみに、これまで硬さと関係が議論されてきたVパラメータと硬さの関係は熱時効温度依存であることも分かった。その結果、短距離秩序パラメータはこの硬化現象を監視するために有効なパラメータであり、それによって材料の寿命予測にも応用できると考えられる。

口頭

Fe-Cr合金の熱時効硬化に関するモデリング研究

鈴土 知明; 永井 康介*; 外山 健*; 高見澤 悠; 西山 裕孝; Caro, A.*

no journal, , 

Fe-Cr二元合金の相分離により硬化はいわゆる475度脆性の直接の原因と考えられている。本研究では、スピノーダル分解による硬化現象のモデルを作るため一連の原子論的シミュレーションと参照実験を行った。その結果、シミュレーションによって予測された硬さは短距離秩序パラメータと線形関係にあることが分かった。また、その線形関係は熱時効温度に依存しないことが分かった。ちなみに、これまで硬さと関係が議論されてきたVパラメータと硬さの関係は熱時効温度依存であることも分かった。その結果、短距離秩序パラメータはこの硬化現象を監視するために有効なパラメータであり、それによって材料の寿命予測にも応用できると考えられる。

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