【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.12】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23OS0011

利用課題名 / Title

新規耐熱合金中の微細析出物のTEM-EDS分析

利用した実施機関 / Support Institute

大阪大学 / Osaka Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies

キーワード / Keywords

電子顕微鏡/ Electronic microscope,ハイエントロピー材料/ High entropy material

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

安田 弘行

所属名 / Affiliation

大阪大学 工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

趙研

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

OS-003：200kV原子分解能走査透過分析電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

Ni基超合金に代表されるように、組織の複相化は高温強度獲得のための有効な手法である。本研究では、Fe基合金、Ti基合金、ハイエントロピー合金を対象とし、複相化による高温強度の改善を目的とする。その際、析出物の化学組成が強化機構を理解する上で重要な情報となるが、サイズがナノレベルである場合があり、通常のSEM, TEMでは組成分析が困難である。そこで、大阪大学超高圧電子顕微鏡センター保有のJEM-ARM200Fを用いて、析出物の組成分析を実施している。2023年度は主に(bcc/B2)2相組織を形成する耐熱ハイエントロピー合金を対象とした。

実験 / Experimental

AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金について、高温から徐冷したところ、bcc相とTi₂AlNbを基礎とするB2相からなる2相組織が形成された。そこで、各相の化学組成をJEM-ARM200Fを用いて測定した。

結果と考察 / Results and Discussion

AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金では、予想通り、Mo, Ta-richなbcc相と、Ti, Al, Zr-richなB2相から構成されていることがわかった。さらに、同2相組織の配列はNi基超合金のそれと類似し、B2相のマトリックス中にbcc相がcuboidal形状で析出していることが確認された。ミスフィットもきわめて小さいことから、同組織の安定性が高いことが示唆された。さらに、同組織を有する試料を高温にて圧縮試験を行ったところ、例えば800℃にてNi基超合金を凌駕する高強度が得られた。この点について、bcc相も高濃度固溶体であり、B2相の高強度とあわせて高温強度に寄与していることが示唆された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 山田眞子, 趙研, 安田弘行, "AlMo0.5NbTa0.5TiZr耐熱ハイエントロピー合金の相変態挙動と高温力学特性", 日本金属学会春期大会(東京), 令和6年3月12日

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件