( 121-0233) NiΣ5(210)粒界における55 種類の置換型元素による粒界偏析と粒界強化の第一原理計算

摘要

Ni は電解析出法により、優れた強度と耐久性を持つ電析ナノ結晶を作製することが可能である。電析ナノ結晶を安定に析出させるために電析浴中には硫黄化合物を添加する必要がある。しかし、硫黄化合物から供給される硫黄はNi 粒界に偏析することで硫黄脆化を起こす1)ため、その抑制が求められている。添加元素がNi 粒界に及ぼす影響の理論的計算は、非遷移元素(Yamaguchi ら2))や4d、5d遷移元素(Razumovskiy ら3))等に対して試みられている。本研究では、第一原理計算を用いて、Ni 粒界に添加元素を加えた場合の粒界偏析と粒界脆化·強化に及ぼす影響を網羅的に55 種類の元素について評価することで、新たにNi の粒界強化に有効な添加元素を予測することを目的とした。