強さの正の温度依存性

**アキィラ** · NG

誰か強さの正の温度依存性についてのエレガントな説明をしてくださいっ!
これはNi基合金などのスーパーアロイとよばれる合金で温度の上昇に伴い強度も上昇するというわけわからん現象っす
積層欠陥、逆位相境界が関係しているらしいのですが
誰が聞いてもわかるようなエレガントな説明お願いします!!

**名も無きマテリアルさん** · NG

金属間化合物の本が何冊か出てるので、それを読めば必ず載ってるよ。

１の金属に関する知識がどのレベルかよくわからんので、
ミラー指数と転位くらいは知っている（学部１，２年レベル）として話をすると・・・

fcc構造を持つ金属は、通常、{111}面上をa/2<110>転位が運動することによって塑性変形します。
fccをベースとした規則構造、L12でも同様です（Ni3Alなど）が。
規則構造を持っているため転位のバーガースベクトルはa<110>とfccの2倍になります。
実際には、この転位が逆位相境界(APB)を挟んで2本の転位に分解して運動します。
a<110> →　a/2<110> + APB + a/2<110>
実はここでAPBは{111}面上に存在するよりも{100}面上にある方がエネルギー的に有利です。
そのため、転位は{111}面から{100}へと交差すべりします。
しかし、{100}面はポテンシャルの振幅が大きく滑りにくいため、
転位は動けなくなってしまいます。これがKW lockです。
交差すべりは熱活性過程なので、その頻度は温度上昇と共に増加します。
よって強度の逆温度依存性が現れるわけです。

あんまりエレガントな説明になってないなぁ。
わかんないことがあればレスで聞いてちょ。

**アキィラ** · NG

レスどうもありがとうございます
以下に私なりに調べて理解した結果を書きます
まず、この現象を示す条件として
１．滑り面ではAPBエネルギーが大きくこの面に存在する転位のエネルギーが高い
　　これに対しエネルギーが低い状態の転位は比較的滑りにくい面にあること
２．１つの滑り系から他の滑り系に熱の助けを借りて移りかわれること
次に機構としては
A、Bの成分からなる金属を考える（Ｌ１２型）
A、B原子が性格的にあまり異ならないならば転位は分解することができる
その一方のみが移動する事により局所的に結晶構造が変化する
これにより同種原子が隣接する部分が生じる（逆位相境界）
しかし逆位相境界を生じるためにはAPBエネルギーが必要
よってこの面の転位は通常よりも移動する為に多量のエネルギーが必要
そしてもう一つの部分転位は熱の助けを借りて滑り系でない（100）面に移動する
よって総合的に移動できる転位の減少により硬化する
しかし高温になるとAPBエネルギーや（100）面の転位も移動するようになるので軟化する

いかがでしょうか？
転位論はかじったぐらいの知識なのでこの程度であっぷあっぷです
複数の本から寄せ集めて自分なりに解釈したので正しいか不安です
もし何か間違えてるところがありましたらご指摘ください

どの本を見ても強さの正の温度依存性についての転位論的解釈は確立されていないと書いてありました
それらの本は１９９５年あたりに発行されたので今はどうかわかりませんが…

**名も無きマテリアルさん** · NG

・基本的な理解はだいたいそれでいいと思いますよ。

・ちょっとひっかかった点は、
＞よってこの面の転位は通常よりも移動する為に多量のエネルギーが必要
　通常fccに比べてという意味ならば転位を動かす応力が多少多めに必要でしょうが、
　(111)面と(100)面とを較べたならば、やはり(111)面の方が動きやすいです。

・ついでに追加事項
　基本的に交差すべり（すべり面が変わること）ができるのは、
　らせん転位だけですので、刃状転位はKW Lockしません。
　ある転位ループのらせん部分がKW lockしても刃状部分から
　転位ループがさらに広がっていくことができます。
　拡がることによって新たに生成したらせん部分は、ある確率（温度の関数）で
　またKW lockしてしまいます。こうして著しい加工硬化を示すわけです。

・転位論的解釈についてはかなり固まっている部分も多いと思います。
　ただL12にもいろいろな系があり、性質に違いがあったりするんで、
　研究テーマはまだまだあるようです。
　また、他の構造の金属間化合物の場合に現れる逆温度依存は
　上の機構では説明できない場合もあります。
　

**名も無きマテリアルさん** · NG

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**名も無きマテリアルさん** · NG

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**名も無きマテリアルさん** · NG

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◆AYuN0VEw · NG

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**名も無きマテリアルさん** · NG

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