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ハイエントロピー合金の基礎と鋳造法による新素材開発の現状

ハイエントロピー合金の基礎と鋳造法による新素材開発の現状

～HEAの定義、主要な合金系、基礎概念、実用化に向けた研究開発の事例～
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概要

本セミナーでは、延性・靭性に優れ、一般的な合金と比べて高い高温強度・熱的安定性・耐食性などを示す金属新素材の「ハイエントロピー合金」について取り上げ、ハイエントロピー合金の定義や分類といった基礎から、特徴、鋳造合金としての各種研究開発の現状までを詳しく解説いたします。

開催日

  • 2025年5月13日(火) 13時00分 ～ 16時00分

修得知識

  • ハイエントロピー合金の基礎
    • ハイエントロピー合金の定義
    • ハイエントロピー合金の主要な合金系
  • ハイエントロピー合金の基礎概念である「エントロピーを増やす意味」と「元素の多様性と不均一性」
  • 鋳造合金としての研究開発の現状 (特に、地方公設試験研究機関での研究の現状)

プログラム

　ハイエントロピー合金 (HEA) は、一般的に5成分以上の構成元素から構成され、かつ、エントロピーを増大させるため等原子組成比に近い組成となる固溶体相を主相とした金属新素材とされているが、その研究の進展に伴いその対象は大きく広がっている。研究開発の当初は単相固溶体のみに注目する傾向が多かったが、最近では単相固溶体にこだわらない研究開発の方向性も見られる。HEAを目指す合金開発だけではなく、HEAを出発組成として混合のエントロピーを減少させている「負の合金設計」による合金開発も行われている。
　本講演では、まずHEAの基礎概念である「エントロピーを増大させる意味」、「元素の多様性と不均一性」について解説し、HEA作製の主要なルートである鋳造法に注目した研究開発事例、単相固溶体に限らない研究開発事例を紹介する。

  1. ハイエントロピー合金の定義と分類
    1. 構成元素の数と組成による定義、エントロピーによる定義
    2. 成分数の「5」や「1.5R」の意味
    3. ハイエントロピー合金の分類
  2. エントロピーを増大させる意味
    1. ハイエントロピー合金が注目されるに至ったナノ双晶による高強度・高延性の達成
    2. 4つのコア効果
    3. 鋳造合金におけるエントロピーの増大による強度の増加
    4. 元素の多様性と不均一性による特殊効果の発現
  3. 鋳造合金としての研究・開発
    1. ハイエントロピースチールとハイエントロピー鋳鉄
    2. ハイエントロピー黄銅
    3. 生体用ハイエントロピー合金
    4. 軽量ハイエントロピー合金
    5. 共晶ハイエントロピー合金
    6. 積層造形・AMとの対応
  4. 質疑応答
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主催

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