| Project/Area Number |
19H02456
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
Kobayashi Masakazu 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20378243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 博己 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30219589)
青葉 知弥 木更津工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (50757143)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
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| Keywords | 結晶組織 / 局所ひずみ / 集合組織 / 圧延 / 引張 / 三次元 / 局所塑性ひずみ / 放射光 / X線CT / アルミニウム合金 / 不均一変形 / すべり変形 / 結晶方位 / 結晶塑性 |
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| Outline of Research at the Start |
多結晶材料中の内部変形メカニズム（結晶塑性のすべり・回転と隣接結晶粒との相互作用）を明らかにし，構造用金属材料の強度と延性（成形性および靱性）両立のために，積極的な集合組織制御を可能とすることを目指す。添加元素量で圧延集合組織が変化する多結晶合金の内部組成ひずみとミクロ組織を高分解能トモグラフィによる3D/4D非破壊測定・解析技術で計測する。そして，結晶塑性シミュレーション解析で集合組織変化に伴い変化する結晶粒内のすべり機構メカニズムを明らかにする。さらに，結晶粒組織間の相互作用関係をデータベース化，データサイエンスによる分析を行うことで，支配的に集合組織変化を引き起こす因子を詳らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
It is generally difficult to measure internal plastic strain in a deformed metal. In this study, internal plastic strain and microstructures were measured in the polycrystalline metal whose rolling texture is changed with amount of additive elements, by means of 3D/4D non-destructive inspection and analysis of high resolution X-ray CT utilizing synchrotron radiation in SPring-8. By data analysis, we approached controlling factors caused strain concentration and texture change. It was found that the importance is interaction between neighbor grains in aggregated grain structure. We discussed strain concentration and orientation change mechanisms that are related with different property of neighbor grains by using crystal plasticity simulation analysis. Since the factor that can be connected with concentration of internal deformation made clear for metals, the result of this study helps to build the base of method to control texture change positively to give both strength and ductility.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
圧延は金属材料の生産工程で常用される手法であり，産業応用上重要なプロセスである。古くから研究も為されている故，多くの研究者が十分理解できていると思っているかも知れない。しかし，実際は単に古典的理論が信じられているのみで，結晶塑性論の示すような結晶粒レベルの変形が圧延集合組織形成へ影響するかどうかは，高度な計測・解析技術が必要となるため調査が進んでいない。計測技術を有した我々が，放射光を利用して，そこにメスを入れ，結晶方位が要因で必ずしも優位な変形を起しているわけではないことを明らかにした。これは新たな結晶塑性理論の発達や集合組織制御に新しい展開を引き起こす引き金となるものである。
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