レーザ3D積層造形技術を活かした新規アルミニウム耐熱合金の創製
| Project/Area Number |
22KJ1566
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| Project/Area Number (Other) |
22J14493 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
王 文苑 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 改良Al合金 / 緻密な合金造形体 / 粉末床溶融結合法 / 高温強度 / 高温安定性 / 微細組織 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，まず，造形体の99%以上の相対密度と高温強度の両立を目指した材料設計を行う.また，Al-2.5Fe-2Mn-2Cu(wt%)合金造形体を用いて（1）熱力学計算による高密度化の積層造形条件の最適化，（2）金属間化合物の析出形態及び組織安定性，（3）高温強度を調べる.最後，例としてターボチャージャーインペラ材に特性を満たす合金インペラの試作を試みる.
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| Outline of Annual Research Achievements |
愛知産業科学技術総合センターにて、私は3D Systems Prox200装置を用いて、Al-Fe-Mn合金の三元系造形体を造形する実験を行いました。この実験では、さまざまな造形条件（出力P＝102、128、153、179、204 W、走査速度v= 0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 m/s）を設定し、25個のサンプルを造形しました。それぞれのサンプルは研磨され、相対密度を測定し、組織観察を行いました。この調査により、造形条件によって相対密度と微細組織がどのように変化するかを明らかにしました。さらに、緻密なAl-Fe-Mn合金造形体（相対密度≧99%）を得るための最適なレーザ条件を確立しました。また、製造された緻密な材料の微細組織を観察し、機械的特性を調査しました。さらに、最適なレーザ条件で引張試験片を造形し、Al-Fe-Mn合金造形材の高温引張強度（室温、100℃、200℃、250℃、300℃）を評価しました。さらに、合金造形体の組織の安定性を調査するために、熱処理（200℃で1時間から1000時間、300℃で1時間から1000時間、500℃で1時間から100時間）を行いました。この熱処理により、Al-Fe-Mn造形材の組織（析出形態）の変化を詳細に観察しました。さらに、九州大学でInLens-SEMを使用して、金属間化合物を観察し、高温でのAl-Fe-Mn造形材の微細組織の変化を明らかにしました。これらの研究内容に基づき、私は国内学会に2回、国際学会に1回参加しました。さらに、二本の論文を投稿し、学術界において研究成果を発表しました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1. 明確な研究計画を策定しました。目標や研究内容明確に定め、研究の方向性をしっかりと確立しました。これにより、研究の進行を適切に管理し、目標達成に向けた効果的な取り組みが可能となりました。
2. 収集したデータの分析に取り組み、有益な結果を得ることができました。データ収集と分析の過程で発生した課題にも迅速に対応し、研究の進行を円滑に進めています。
3. 先生の緻密な指導により、研究プロジェクトの進行中に生じる可能性のある問題や課題を適時に発見することができました。先生の豊富な経験と知識に基づく指導により、問題を早期に把握し、より高い品質の研究成果を目指しています。
4. 先生との定期的なミーティングや進捗報告の機会を設け、研究の進捗状況や課題について議論しました。また、研究成果を定期的に発表し、フィードバックを受ける機会を設けました。国内外の学会や研究会に参加し、研究の進捗や成果を共有しています。また、学生や先生からの評価や意見を積極的に取り入れ、研究の品質向上に努めています。
5. スケジュールを遵守しました。プロジェクト開始時に、先生との協力のもと、具体的なスケジュールを策定しました。プロジェクト進行中は、日々の進捗管理と調整を行いました。進捗状況を定期的に確認し、遅れが生じた場合は原因を追究し、対策を立てました。また、タスクの完了予測やリソースの配分を見直し、スケジュールに適切な変更を加えることも行いました。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 研究テーマの展望の明確化: 現段階での研究成果を踏まえ、さらなる研究テーマの深化を図りましょう。新たな視点やアプローチを取り入れ、より洗練された研究問題を明確にしましょう。また、将来の展望についても考慮し、研究の長期的な目標や応用可能性について明確化しましょう。
2. データ収集と分析の拡充: より豊富で多角的なデータ収集を行い、分析の幅を広げましょう。他の研究分野や関連研究からのデータ収集や共同研究の促進も検討しましょう。データの質と量を向上させることで、より包括的で信頼性の高い研究結果を得ることができます。
3. 学会発表や国際交流の促進: 研究成果を広く発信するために、学会発表や国際会議への参加を積極的に行いましょう。他の研究者との交流や意見交換を通じて、新たな知見やアイデアを得る機会を増やしましょう。また、国際的な研究プロジェクトや共同研究への参加も検討し、国内外の専門家とのネットワーキングを推進しましょう。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
