Comparison of dislocation density, twin fault probability, and stacking fault energy between CrCoNi and CrCoNiFe medium entropy alloys deformed at 293 and 140K

Woo, W.*; Naeem, M.*; Jeong, J.-S.*; Lee, C.-M.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; He, H.*; Wang, X.-L.*

Materials Science & Engineering A, 781, p.139224_1 - 139224_7, 2020/04

https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.139224

To elucidate deformation behavior behind the exceptional mechanical properties of CrCoNi based medium entropy alloys, the deformation related microstructural parameters were determined by using in situ neutron diffraction and peaks profile analysis methods. Superior tensile strength and elongation of the CrCoNi alloy is relevant to higher twin fault probability (, up to 3.8%) and dislocation density (, up to 9.7 10 m) compared to those (1.3% and 3.4 10 m, respectively) of the CrCoNiFe at 293K. Meanwhile, at 140K, the of the CrCoNiFe significantly increased up to 4.4% with the stable of 5.0 10 m and its mechanical properties overwhelm those of the CrCoNi at 273K. Such twinning dominant deformation mechanism at low temperature is also assured by lower stacking fault energy (SFE) of the CrCoNiFe at 140K compared to those of the CrCoNi and CrCoNiFe alloys at 293K.

The Order of phase transition of reentrant line indetwinned YBCO single crystal

岡安 悟; 朝岡 秀人

Physica C, 317-318, p.633 - 636, 1999/05

https://doi.org/10.1016/S0921-4534(99)00160-4

ある温度以上の領域では、一度消失したように見えた臨界電流密度Jcが再びさらに高い磁場で復活するという「リエントラント」な現象を、双晶のないYBCO超伝導体において見出した。このリエントラントを示す境界線が相転移かどうか、また相転移であるならば、何次のものであるのかを調べるため、交流磁化率の非線型な応答を調べることで研究した。その結果、この境界線は、既に1次相転移線として知られている磁束の液体~固体の融解曲線と極めて良く似た性質を示すことがわかった。このことは問題の境界線が一次の相転移線を示す直接の証拠ではないものの、その可能性を強く示唆するものである。

Reentrant properties due to peak effect in untwinned YBCO single crystals

岡安 悟; 朝岡 秀人

Advances in Superconductivity X, p.549 - 552, 1998/00

双晶のない単結晶YBCOでピーク効果を示す第2ピークが、一度なくなったあと再び復活するリエントラントな性質があることを見い出し、これまで知られていた混合状態の相図に新たな相が加わることになった。このリエントラントな境界では交流磁化率の第3高調波が大きく周波数依存を示すことから、この領域は2次相転移またはクロスオーバーであると考えられる。

Cross-twinning in TiAl intermetallic alloy deformed at elevated temperature

沢井 友次; 深井 勝麿; 菱沼 章道

Microstructures and Functions of Materials (ICMFM 96), 0, p.257 - 260, 1996/00

宇宙・航空材料として注目されているTiAl金属間化合物の高温変形挙動に関するミクロ組織の解析である。この材料を600Cで変形させた材料のミクロ組織を電子顕微鏡を用いて観察したところ、塑性変形は転位の運動よりも、変形双晶の発生によってより多く生じていることが見出された。特に結晶粒によっては2系統の1/6〈112]{111}双晶が共存しており、これらは互いに交差していることが見出された。さらに詳しい解析によって、これらは発生可能な4系統のもののうち、〈110]晶帯に属する2系統の組合せとなっていることが見出された。これは引張試験におけるSchrmid因子の考察から説明できる。また、実際の交差のメカニズムに関しては、2番目に発生する双晶を形成するショックレー・部分転位1/6〈112]は、既存の第1の双晶中で完全転位1/2〈110]となって通過するというモデルを提案し双晶の交差とそれに伴う屈折を説明している。

Microstructure in electron irradiated BaYCuO superconducters

白石 健介; 伊藤 洋

High Temperature Superconductors, p.325 - 332, 1991/00

焼結した単相のBaYCuOペレットから切り出した試料をアルゴンイオンを照射し薄膜化した後、加速電圧200kVの電子顕微鏡を用いた電子線照射中に生じる組織の変化を連続的に直接観察した。イオンミーリングしたBaYCuO結晶では、間隔が1.17nmである(001)面の格子像に平行して、20~100nmの長さで、2~10nmの厚さの双晶薄片が観察される。また、この双晶薄片の周辺には、約10nmの大きさの欠陥集合体が優先的に生成している。通常の電子顕微鏡で組織を観察中に、欠陥集合体は徐々に大きくなり、双晶薄片は次第に消失する。これらの電子顕微鏡組織の変化は、BaYCuOペレットを電子線照射すると、電気抵抗が増加し、高電流密度で測定した超電導転移温度が上昇することとよく対応している。

中性子回折トポグラフィによる結晶内部構造の直接観察

富満 広

JAERI-M 9930, 105 Pages, 1982/02

JAERI-M-9930.pdf:4.58MB

中性子回折トポグラフィ(NDT)の開発から応用まで、原研における10年間の研究成果をまとめたものである。主題は、Cu-5%Ge単結晶の大型合金(直径3cm、長さ10cm)の中のSubstructure(下部構造)が、NDTによって明らかにされた様子を述べたものである。観察結果により、試料結晶は、成長方向(110)に平行な(001)層状構造の集合体であり、さらに各々の(001)層状構造は中心の薄い(0.1mm厚)(001)層と、その両表面に厚い(100)板や(010)板が格子状に付着しているという下部構造をもつことか明らかにされた。得られた構造モデルは、回折強度計算によっても妥当性が支持された。同時に、簡明な結晶成長機構が示唆された。その他に、熱圧延したGe単結晶中の格子歪みの立体的分布をNDTで観察した例と、Si双晶に関して等厚干渉縞や、双晶境界の整合性を高い精度と信頼性で観察した例を報告し、NDT技法の威力と信頼性とを示している。

その場中性子回折によるSUS310Sの変形挙動に及ぼす固溶水素の影響の検討

伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; Mao, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.

no journal, , 

近年、高圧ガス環境中で均一に水素を固溶させたオーステナイト系ステンレス鋼SUS310Sにおいて、強度・延性が共に向上することが報告された。これは水素による固溶強化と双晶変形の促進によると説明されているが、転位密度や積層欠陥など、個々の因子に対する水素の影響の詳細は明らかとなっていない。本研究では、J-PARCの工学材料回折装置「匠」での引張試験中その場中性子回折により、変形メカニズムを明らかにすることを試みた。得られた中性子回折パターンから、水素による体積変化や固溶強化の存在を確認した。更に、転位密度、積層欠陥密度、双晶変形開始ひずみ・応力を評価した。これらの解析により、水素が変形メカニズムに与える影響を明らかにした。