Phase transformation studies of structure materials and biomaterials towards their practical applications:
We are investigating the transformation modes of Ti-alloys for biomaterials (omega transformation), Ni-based superalloys for power-plants/aeroplanes blades (rafting phenomenon), etc.
β型チタン合金のω変態の解明と組織制御
合金の相変態において，まだ解明されていない相変態が，チタンのω変態です．De Fontaineにより概ね論理的にはまとめられてはいるものの，まだ完全にその考え方により説明できない現象も多いのが現実です．我々は，最近の多根正和氏（阪大産研）らの興味深い研究に基づき，共同でω変態挙動の解析と解明を目指しております．また，その相変態機構の理解により，新たな力学物性を得るための制御指針を示します．
About “Diffusionless isothermal omega transformation”
Physical Review Materials 3, 043604 (2019)
PRESS RELEASE:
Discovered new phase transition mode in titanium alloys/チタン合金の新たな相転移機構の発見
東北大
東北大金研
構造材料を目指した合金の相変態
ニッケル基合金やチタン合金のω変態などの基礎的理解に基づく構造材料開発の指針を提示する研究に取り組みます．
◆ Rafting現象メカニズムについてのまとめ
・Elastoplastic model for rafting / 弾塑性的メカニズム
Rafting Mechanism for Ni-Base Superalloy under External Stress: Elastic or Elastic-Plastic Phenomena?, T. Ichitsubo, D. Koumoto, M. Hirao, K. Tanaka, M. Osawa, T. Yokokawa, and H. Harada, Acta Materialia 51, 4033-4044 (2003).
・Viscoelastic model for rafting / 粘弾性的メカニズム
Interpretation in elastic regime for rafting of Ni-base superalloy based on the external-stress-free dimensional change due to internal-stress equilibration, T. Ichitsubo, K. Tanaka, Acta Materialia 53, 4497-4504 (2005).
後者はNabarro先生の提案したモデルの結果と一致します．弾性的なことのみを考慮しますが，組織形成に伴う形状変形を考慮しないと，このことは起こりません．ある意味，瞬間的な弾性論を扱っているわけではなく，塑性変形はしていないが，時々刻々と組織が変化することによる形状変化を考慮したモデルとなり，粘弾性的解釈といえます．それに対し，前者は実際に材料内部で起こっていると考えられる弾塑性的な考え方（eigen歪が塑性転位によって変化することにより，自己組織形成が行われるという考え方）で，他のいろいろな実験と比較しても合致しており，リアリティがあります．ここでは前者のみの概略を示しておきます．
マイクロメカニクス理論：（拡散型・無拡散型を問わず）構造相変態の組織形成に非常に強力な役割を果たす理論．日本では，村先生および森先生が非常に大きな貢献を果たされた．
Fcc-L10型合金の相変態と外場が組織形成に及ぼす効果のまとめ
◆ 関連論文の紹介
Effect of external fields on ordering of FePd, K. Tanaka, T. Ichitsubo and M. Koiwa, Material Science and Engineering A 312, 118-127 (2001).
Kinetics of cubic to tetragonal transformation under external field by the time-dependent Ginzburg-Landau approach, T. Ichitsubo, K. Tanaka, M. Koiwa and Y. Yamazaki,Physical Review B 62, 5435-5441 (2000).
応力場印加実験
強磁場印加実験
Monte calro計算・Phase-Field組織形成シミュレーション
