Measurement of dislocation-dislocation interaction using microcantilever tests

• Project/Area Number: 23K23081
• Project/Area Number (Other): 22H01813 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 田中 將己 九州大学, 工学研究院, 教授 (40452809)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 龍哉 九州大学, 工学研究院, 助教 (00274506) ; 山崎 重人 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00804741)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000); Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2022: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
• Keywords: 転位 / 加工硬化 / 結晶塑性 / 変形 / 強度 / 曲げ試験 / 力学特性

Outline of Research at the Start

本研究の目的は，各すべり系同士の転位相互作用係数とその加工硬化率への影響を定量的に評価する事である.通常，加工硬化率の測定を行うためには，単結晶を作製する必要があるが，様々な条件での力学試験を行うためには，多数の単結晶バルク試料が必要となり，実施に大きな困難を伴うことが多い．そこで本研究では，単結晶を作製することなく多結晶材料を用いて単結晶の力学試験を行うこと画出来るマイクロカンチレバー曲げ試験に着目し，加工硬化率の測定を行う．

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，各すべり系同士の転位相互作用係数とその加工硬化率への影響を定量的に評価する事である.具体的には，マクロな引張試験 によって一次すべり系のみを活動させた試験片の1つの結晶粒から，微小片持ちはり試験片を作製し，異なるすべり系で活動する転位間の相互 作用力(係数)を定量的に評価する.本年度は，昨年度確立した手法を用いて，引張試験を施した試料から，集束イオンビーム法を用いて，微小片持ちはり試験片を作製した.その際，引張試験で活動する辷り系 とは異なる辷り系が活動する様に結晶方位を制御した.また，有限要素法を用いて荷重-変位曲線を逆解析し，加工硬化率・降伏応力を推定した.その結果，塑性歪8%程度までにおいては同一辷り系における転位間相互作用は大きいのに対して，別辷り系における転位間相互作用は極めて小さい事が明らかとなった．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り，確立した手法を用いて歪量を上げた測定が可能となり，計画通り進捗している．

Strategy for Future Research Activity

今後は更に塑性歪量を増やして転位間相互作用の測定を行う．