(PS174)ハイエントロピー合金の室温での疲労き裂進展特性に及ぼす相安定性の影響

摘要

一般的に構造材料に用いられる合金は，主に1 つまたは2 つの元素がベースとなり，その他，低濃度の元素を添加することで形成する．しかし近年では，4 つまたは5 つの元素がベースとなり形成された合金が注目を集めている．これらは統計学的にエントロピーが高いことからハイエントロピー合金（HEA）と呼ばれている．FCC 系のHEA：Fe20Mn20Ni20Cr20Co (at.%)はgオーステナイト相の一相で安定しており，またエントロピーが高いことから大きな固溶強化が期待できる．これらのことから優れた延性強度バランスおよび高い靭性を有する[1]．しかしながら，本研究で注目するのはオーステナイト相の安定度を低下させた準安定系HEA：Fe30Mn10Cr10Co (at.%)である．準安定系HEA は固溶強化に加え，積層欠陥エネルギーを減少させることで次の効果が待できる．室温でg/ε 二相鋼となることから結晶粒の微細化による粒界強化，変形誘起ε マルテンサイト変態を起こすことからTRIP 効果である．準安定系HEA はこれら3 つの効果から安定系HEA よりも優れた延性強度バランスを有することが報告されている[2]．さらに引張特性に加えて疲労き裂進展特性についても優れた特性を示す可能性がある．そこで，本研究では，準安定系HEA：Fe30Mn10Cr10Co について，構造材料の重要な特性の一つである疲労き裂進展特性を調査する．