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Strain Acceleration and Transition Objective Index and Deformation Mechanisms in High Temperature Creep

Research Project

Project/Area Number 24560842
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

SATO Hiroyuki  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (10225998)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TANAKA Shun-Ichiro  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00345943)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords高温変形 / クリープ曲線 / 寿命予測 / 耐熱合金 / アルミニウム / 銅合金 / 組織勾配 / 残留応力 / ひずみ速度 / 内部応力 / 複合負荷 / 応力テンソル
Outline of Final Research Achievements

A quantitative method of creep curve evaluation by “Strain Acceleration and Transition Objective Index (SATO-Index)” is proposed and studied. The SATO-Index represents a shape of creep curve as strain rate sensitivity on strain during creep, and makes it possible to extrapolate entire creep curve from a part of creep curve. The possibility of better extrapolation of creep life with shorter experiments is suggested.
To obtain modulated microstructures, I made prototype equipment of “Rotary Bend and Tensile loading (RBT loading).” In aluminum alloys, modulated micro structures are formed by the prototype, and creep curves of samples with modulated microstructures are analyzed and compared by SATO-Index. It is concluded that SATO-Index handles and quantitatively characterizes different shapes of creep curve, and is a unique value that represents creep characteristics.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (47 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (38 results) (of which Invited: 9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Distribution of residual stresses in 1070 single phase aluminum with grain size gradient formed by RBT treatment2014

    • Author(s)
      Y. Enomoto, T. Nishimura, H. Sato and S.-I. Tanaka
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 768-769 Pages: 343-350

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.768-769.343

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of internal and residual stresses measured by strain-dip test and XRD during high temperature deformation of Al-Mg solid solutions2014

    • Author(s)
      H. Sato, Y. Enomoto, K. Omote, and S.-I. Tanaka
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 768-769 Pages: 351-357

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.768-769.351

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  • [Journal Article] Extrapolation of Sigmoidal Creep Curve by Strain Acceleration Parameter2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Sato, Kosuke Omote, Akira Sato, and Kouki Ueno
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 592-593 Pages: 606-609

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.592-593.606

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  • [Journal Article] Extrapolation of Creep Curve and Creep Rate by Strain Acceleration Parameter in Al-Mg Solid Solution Alloys2014

    • Author(s)
      Hiroyuki Sato, Kosuke Omote, and Akira Sato
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 未定

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  • [Journal Article] Formation of Microstructural Gradient of AA2017 by RBT at Ambient Temperature2014

    • Author(s)
      Kouki Ueno, Akira Sato and Hiroyuki Sato
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 未定

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      佐藤 麗, 表 晧介, 前田 悠太郎, 佐藤 裕之
    • Journal Title

      銅と銅合金

      Volume: 未定

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  • [Journal Article] Distribution of residual stresses in 1070 single phase aluminum with grain size gradient formed by RBT treatment2013

    • Author(s)
      Y. Enomoto1, T. Nishimura, H. Sato, S.-I. Tanaka
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 未定

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    • Author(s)
      H. Sato, Y. Enomoto, K. Omote, S.-I. Tanaka
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 未定

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      佐藤裕之
    • Organizer
      「バルクナノメタル 常識を覆す新しい構造材料の科学」 平成26 年度 バルクナノメタル全体報告会
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都
    • Year and Date
      2015-03-04
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      田中俊一郎
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      7th French Research Organizations-Tohoku University Joint Workshop on Frontier Materials (Frontier2014)
    • Place of Presentation
      Univ. Nantes(フランス)
    • Year and Date
      2014-12-07 – 2014-12-11
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      前田悠太郎,上野功樹,佐藤麗,佐藤裕之
    • Organizer
      日本金属学会2014年秋期講演大会(第155回)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-26
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  • [Presentation] バルクナノメタルの残留応力 ―新しい構造材料への期待―2014

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      日本金属学会2014年秋期講演大会 (シンポジウム,バルクナノメタルIV)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-26
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      佐藤麗,佐藤裕之,田中俊一郎
    • Organizer
      日本金属学会2014年秋期講演大会(第155回)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-24
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  • [Presentation] Extrapolation of Creep Curve and Creep rate by Strain Acceleration Parameter in Al-Mg Solid Solution Alloys2014

    • Author(s)
      佐藤裕之,表皓介,佐藤麗
    • Organizer
      第14回アルミニウム合金に関する国際会議 (ICAA14)
    • Place of Presentation
      トロンハイム,ノルウェー
    • Year and Date
      2014-06-19
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  • [Presentation] Formation of Microstructural Gradient of A2017 by RBT at Ambient Temperature2014

    • Author(s)
      上野功樹,佐藤麗,佐藤裕之
    • Organizer
      第14回アルミニウム合金に関する国際会議 (ICAA14)
    • Place of Presentation
      トロンハイム,ノルウェー
    • Year and Date
      2014-06-17
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  • [Presentation] Extrapolation of Sigmoidal Creep Curve by Strain Acceleration Parameter2013

    • Author(s)
      ○Hiroyuki Sato, Kosuke Omote, Akira Sato, and Kouki Ueno
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      Seventh International Conference on MATERIALS STRUCTURE & MICRO MECHANICS OF FRACTURE (MSMF7)
    • Place of Presentation
      Brno, Czech Republic
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ひずみ加速指数によるクリープ曲線の比較2013

    • Author(s)
      ○上野 功樹、佐藤 麗、佐藤 裕之
    • Organizer
      日本金属学会高温強度と組織形成の材料科学研究会
    • Place of Presentation
      宮城県刈田郡
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  • [Presentation] ひずみ加速指数の評価によるクリープ曲線の新しい区間分類の提案2013

    • Author(s)
      ○佐藤 裕之、佐藤 麗、 表 皓介
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期講演大会(第153回)
    • Place of Presentation
      金沢大学
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  • [Presentation] RBT処理による2017合金の高温クリープ強度と室温強度の同時改善2013

    • Author(s)
      ○上野 功樹、佐藤 麗、佐藤 裕之
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期講演大会(第153回)
    • Place of Presentation
      金沢大学
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  • [Presentation] ひずみ加速指数によるクリープ曲線の区間評価2013

    • Author(s)
      ○佐藤 裕之、佐藤 麗
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      日本銅学会第53回講演大会
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      関西大学
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of strain rate change during creep in sinter of ultrafine particles made by arc plasma method2013

    • Author(s)
      ○Hiroyuki Sato, Kosuke Omote, Akira Sato, Kouki Ueno
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      International conference on Processing & manufacturing of advanced materials (Processing, Fabrication, Properties, Application, THERMEC2013)
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      Las Vegas, NV, USA
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  • [Presentation] ひずみ加速指数による逆遷移型のクリープ曲線の定量評価とクリープ曲線の外挿2013

    • Author(s)
      ○佐藤裕之、吉崎慶
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      日本金属学会春期大会
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      東北大学
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  • [Presentation] Analysis of Creep Curve by Strain Acceleration Parameter in Sinter of Ultrafine Particles Made from SUS304 by Arc Plasma Method2012

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      ○H. Sato,K. Otaka,Y. Enomoto,K. Omote
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      International Workshop on Bulk Nanostructured Metals
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      京都大学
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  • [Presentation] ひずみ加速指数による一次おび二クリープ曲線の外挿法の検討2012

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      ○表皓介、 佐藤裕之
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      高温強度と組織形成の材料科学研究会
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      富山市
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  • [Presentation] 引引張回転曲げ複合負荷により形成したアルミニウム合金の組織勾配とクリープ挙動2012

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      ○榎本祐二、吉崎慶、佐藤裕之
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      高温強度と組織形成の材料科学研究会
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      富山市
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  • [Presentation] RBT処理によって組織勾配を形成した時効硬化アルミニウム合金のクリープ挙動2012

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      ○榎本祐二、西村太一、吉崎慶、佐藤裕之
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      日本金属学会2012年秋期大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
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  • [Presentation] Distribution of residual stresses in 1070 single phase aluminium with grain size gradient formed by RBT treatment2012

    • Author(s)
      ○Y. Enomoto,T. Nishimura,H. Sato,S.-I. Tanaka
    • Organizer
      9th International Conference on Residual Stress, (ICRS9)
    • Place of Presentation
      Congress Centre Garmisch-Partenkirchen, Germany
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  • [Presentation] Internal nad Residual Stresses in High Temperature Deformation of Solid Solutions2012

    • Author(s)
      ○H. Sato,Y. Enomoto,K. Omote,S.-I. Tanaka
    • Organizer
      International Conference on Residual Stress, (ICRS9)
    • Place of Presentation
      Congress Centre Garmisch-Partenkirchen, Germany
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  • [Presentation] ひずみ加速指数による銅合金のクリープ曲線解析の試み2012

    • Author(s)
      ○吉崎慶、佐藤裕之
    • Organizer
      第52回日本銅学会講演大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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  • [Presentation] トワイマン効果を用いたバルクナノメタルの残留応力・ひずみの評価とその制御

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      佐藤 裕之
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      H25年度 バルクナノメタル 第1回全体研究会
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都
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  • [Presentation] ひずみ加速指数によるクリープ曲線の定量評価とクリープ曲線の外挿法の提案

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      ○佐藤 裕之,表 晧介,上野 功樹,佐藤 麗
    • Organizer
      日本金属学会春期講演大会(2014)
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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  • [Presentation] 遷移クリープが明瞭に現れるクリープ曲線の外挿方法の比較

    • Author(s)
      ○佐藤 麗, 表 皓介,上野 功樹,佐藤 裕之
    • Organizer
      日本金属学会春期講演大会(2014)
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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  • [Presentation] アルミニウム合金のマクロ組織に及ぼすRBT処理の影響

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      ○上野功樹, 佐藤麗,佐藤裕之
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      日本金属学会春期講演大会(2014)
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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      ○Hiroyuki Sato
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    • Place of Presentation
      東京都千代田区
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  • [Presentation] ひずみ速度のひずみ依存性の評価に基づくクリープ曲線の外挿

    • Author(s)
      佐藤 裕之
    • Organizer
      金属材料の高温変形と耐熱特性講演会
    • Place of Presentation
      仙台市青葉区
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  • [Presentation] 高温クリープ現象と内部応力との関係 材料特性発現因子としての多様な微視的ひずみ場の解明-2

    • Author(s)
      佐藤 裕之
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      仙台市青葉区
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    • Invited
  • [Presentation] ひずみ加速指数によるクリープ曲線の形状評価と寿命予測法の提案

    • Author(s)
      佐藤 裕之
    • Organizer
      日本材料学会 第62期第2回 高温強度部門委員会
    • Place of Presentation
      東京都千代田区
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    • Invited
  • [Presentation] RBT処理による時効硬化アルミニウム合金の組織勾配の形成

    • Author(s)
      西村 太一、榎本 祐二、○佐藤 裕之
    • Organizer
      軽金属学会第122回春期大会
    • Place of Presentation
      九州大学
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  • [Presentation] ひずみ加速指数によるSUS ナノパウダー焼結体のクリープ曲線の評価

    • Author(s)
      大高健、榎本祐二、○表皓介、佐藤 裕之
    • Organizer
      日本金属学会2012年秋期大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
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  • [Presentation] ひずみ加速指数を用いた外挿クリープ曲線に及ぼすひずみ範囲の影響

    • Author(s)
      太田宏生、大高健、吉崎 慶、○佐藤 裕之
    • Organizer
      日本金属学会2012年秋期大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
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  • [Presentation] ひずみ加速指数によるCuAl固溶体のクリープ曲線解析の試み

    • Author(s)
      ○吉崎慶、佐藤裕之
    • Organizer
      第11回日本金属学会東北支部研究発表大会
    • Place of Presentation
      東北大学
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  • [Presentation] RBTによって形成された組織勾配を持つA1070の残留応力分布

    • Author(s)
      ○榎本祐二、西村太一、佐藤裕之、田中俊一郎
    • Organizer
      第11回日本金属学会東北支部研究発表大会
    • Place of Presentation
      東北大学
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  • [Presentation] Al-Mg固溶体の内部応力と残留応力の比較

    • Author(s)
      佐藤裕之、榎本祐二、○表皓介、田中俊一郎
    • Organizer
      第11回日本金属学会東北支部研究発表大会
    • Place of Presentation
      東北大学
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  • [Presentation] 高温における固溶強化と高温変形

    • Author(s)
      ○佐藤 裕之
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      日本鉄鋼協会 材料の組織と特性部会 若手フォーラム
    • Place of Presentation
      大分県玖珠郡
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  • [Presentation] 新材料の産業利用に向けて

    • Author(s)
      ○佐藤 裕之
    • Organizer
      弘前産学官連携フォーラム 第12回イブニングフォーラム
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      弘前大学・コラボ弘大(弘前市)
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  • [Presentation] 引張-回転曲げ複合負荷によって形成した組織勾配材の残留応力分布

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      ○佐藤 裕之、 榎本 祐二、田中 俊一郎
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      日本鉄鋼協会 評価・分析・解析部会、材料の組織と特性部会 合同研究会
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      宮城県松島町
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 超微細Al合金粉末および高強度Al合金成形体の製造方法、ならびに超微細粒Al合金粉末および高強度Al合金成形体2013

    • Inventor(s)
      国立大学法人弘前大学、カミテック株式会社
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人弘前大学、カミテック株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2013-11-19
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URL: 

Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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