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Development of crystal orientation control method by shear strain and heat treatment

Research Project

Project/Area Number 17K14567
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Production engineering/Processing studies
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

Terano Motoki  岡山理科大学, 工学部, 講師 (90708554)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords機械工作・生産工学 / 金属生産工学 / 結晶工学 / 精密部品加工 / 構造・機能材料 / 材料加工 / 生産工学
Outline of Final Research Achievements

The aim of this research is the development of crystallographic texture control method at local area by using shear strain and heat treatment. Shear strain was applied by orthogonal cutting, rolling or roller burnishing. Since the heat treatment was carried out at below recrystallization temperature, it was possible to locally induce recrystallization only in the portion to which shear strain was applied. And the grain size could be controlled by controlling the amount of shear strain and heat treatment time. From the above, it can be said that crystal grain size controlling method at local area became possible by using shear strain and heat treatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの結晶組織を制御する技術は圧延と熱処理による加工熱処理法が主であり、材料全体で均一に組織制御する方法であり、局所的に組織制御することはできなかった。しかし、本研究成果により、バニシング加工を利用して素材表面のみにせん断ひずみを加え、その後、素材の再結晶温度以下で熱処理することにより、表層部のみ局所的に結晶粒径が可能となった。加えるせん断ひずみの量と熱処理時間を制御することにより、結晶粒径を制御できることから、本手法を用いることにより、部分的に結晶粒径を制御した傾斜機能材料を作ることが可能となったと言える。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] 日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部、第47回「若手フォーラム」2020

    • Author(s)
      尾﨑冬依、寺野元規
    • Organizer
      逐次圧縮試験による純アルミニウム結晶方位変化の時系列観察
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Microstructure Control of Pure Iron by Metal Cutting Technique2019

    • Author(s)
      Fumihisa Nagashima, Yuki Nakagawa, Motoki Terano, Atsushi Ito, Siro Torizuka, Masahiko Yoshino
    • Organizer
      The 8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バニシング加工されたS25C 丸棒表面の静的再結晶組織観察2019

    • Author(s)
      土居雅彦、花谷優太、寺野元規
    • Organizer
      日本塑性加工中国・四国支部、第20回学生研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] “Metal Forming and Friction” from Mechanical Processing2019

    • Author(s)
      Motoki Terano
    • Organizer
      Mapua Global Week 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 純鉄の静的再結晶組織に及ぼすひずみ導入方法の影響2018

    • Author(s)
      永島 史悠,吉野 雅彦,寺野 元規
    • Organizer
      平成30年度塑性加工春季講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] せん断ひずみが及ぼす静的再結晶粒径への影響2018

    • Author(s)
      寺野元規,小林亮太,今川知将
    • Organizer
      2018年度日本実験力学会講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of Burnishing and Anneling Conditions on Microstructure Change of an Iron Plate2018

    • Author(s)
      Ryandanu P. Wuryanjono,Masahiko Yoshino,Motoki Terano
    • Organizer
      第69回塑性加工連合講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 純鉄の静的再結晶組織に及ぼす加工方法と熱処理条件の影響2018

    • Author(s)
      永島 史悠,吉野 雅彦,寺野 元規
    • Organizer
      第69回塑性加工連合講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] バニシング加工による素材表面の組織改善2018

    • Author(s)
      花谷優太、福井友哉、寺野元規
    • Organizer
      OUSフォーラム2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] バニシング加工によるS25C丸棒表面の結晶組織改善2018

    • Author(s)
      花谷優太,寺野元規
    • Organizer
      日本塑性加工学会中国・四国支部第 19 回学生研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 異なるせん断ひずみ下における静的再結晶粒径の時系列観察2018

    • Author(s)
      福井友哉、寺野元規
    • Organizer
      日本塑性加工学会中国・四国支部第 19 回学生研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 異なるせん断ひずみ下における静的再結晶の時系列観察2018

    • Author(s)
      今川知将,小林亮太,寺野元規
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部 第40回「若手フォーラム」
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] バニシング加工による局所的結晶組織制御法の開発2018

    • Author(s)
      寺野元規
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部 第40回「若手フォーラム」
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 純鉄の静的再結晶に及ぼす剪断ひずみの影響2017

    • Author(s)
      永島 史悠,吉野 雅彦,寺野 元規
    • Organizer
      第68回塑性加工連合講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 静的再結晶粒に及ぼす熱処理とせん断ひずみの影響2017

    • Author(s)
      小林亮太,今川知将,寺野元規
    • Organizer
      日本塑性加工学会中国・四国支部 第18 回学生研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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