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J-GLOBAL ID：201002275974370397   整理番号：10A0514812

種々の応力強度下のNi-Cr亀裂先端初期段階酸化のマルチスケールモデリング

A multiscale modelling study of Ni-Cr crack tip initial stage oxidation at different stress intensities

著者 (3件)： DAS Nishith Kumar (Fracture and Reliability Res. Inst., Graduate School of Engineering, Tohoku Univ., 6-6-1 Aoba, Aramaki, Aoba-ku ...) ,  TIRTOM Ismail (Fracture and Reliability Res. Inst., Graduate School of Engineering, Tohoku Univ., 6-6-1 Aoba, Aramaki, Aoba-ku ...) ,  SHOJI Tetsuo (Fracture and Reliability Res. Inst., Graduate School of Engineering, Tohoku Univ., 6-6-1 Aoba, Aramaki, Aoba-ku ...)
資料名： Materials Chemistry and Physics  (Materials Chemistry and Physics)
巻： 122  号： 2-3  ページ： 336-342  発行年： 2010年08月01日 
JST資料番号： E0934A  ISSN： 0254-0584  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,Ni-Cr(111)二元合金表面酸化機構のまさに開始段階を理解するために異なるスケールの分析を行った。有限要素法(FEM)を利用し,コンパクトテンション(CT)試験片亀裂先端に及ぼす応力強度影響を見出し,2μm矩形領域を準連続体(QC)モデルに対し準備した。FEMにより計算した変位負荷をQCモデルの上/下界で利用した。量子化学分子動力学(QCMD)分析で,表面水分子の置き換えにより,変形結晶構造の得られた位置を考察した。水分子は表面部位で解離し,続いて中空部位を通して表面水素原子が高速拡散する。水素は小さな原子サイズに起因し,格子へ容易に輸送される。応力拡大係数(K)増加は,構造を変形するように働き,酸素浸透を増大させ,水素拡散時間を減らす。結果として,K変化は,金属表面酸化増大をもたらす。酸素は優先的にクロムと結合し,表面で保護不動態皮膜を進展させ,また迅速に拡散した水素は金属表面に捕獲される。電子受入れにより水素は金属と結合し,よって表面酸化剤として振舞い,初期段階で金属原子結合を弱める。最初に,酸化された表面は水素と強い結合を生成し,金属-金属結合破壊をもたらす。よって,この水素作用は非常に初期段階の表面酸化を増強する。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *モデリング ,  応力拡大係数 ,  CT試験片 ,  *二元合金 ,  *ニッケル合金 ,  *クロム含有合金 ,  *酸化 ,  有限要素法 ,  *亀裂先端 ,  *応力 ,  モデル ,  限界 ,  量子化学 ,  分子動力学 ,  水分子 ,  結晶構造 ,  解離 ,  水素 ,  原子 ,  拡散 ,  酸素 ,  浸透 ,  不動態皮膜 ,  金属結合
準シソーラス用語： *マルチスケールモデリング ,  *表面酸化 ,  連続体モデル ,  上界 ,  下界

分類 (4件)： 金属材料  (HC04020L) ,  非鉄金属材料  (WE03000D) ,  数値計算  (JE02000J) ,  原子炉の構成要素と原子炉材料一般  (MD04010I)

タイトルに関連する用語 (7件)： 応力 ,  Ni ,  Cr ,  亀裂先端 ,  初期段階 ,  酸化 ,  マルチスケールモデリング