Clarification of work-hardening mechanism through large-scale measurement of stress-strain curves on a microstructural scale

• Project/Area Number: 25K01529
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 山崎 重人 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00804741)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 龍哉 九州大学, 工学研究院, 助教 (00274506) ; 田中 將己 九州大学, 工学研究院, 教授 (40452809) ; 奥山 彫夢 木更津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (50804655)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2025: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
• Keywords: 金属 / 力学特性 / 加工硬化 / 微細組織

Outline of Research at the Start

金属材料の強度・延性を両立するには材料の加工硬化特性の制御が重要となるが、微細組織設計によって加工硬化特性をコントロールするためには、微細組織スケールでの変形不均一性の影響を含んだ形で、加工硬化メカニズムとその寄与の大きさを定量的に理解することが不可欠である。本研究では申請者が開発した微細組織スケールでの加工硬化率分布の可視化技術を用いて微細組織と局所的な加工硬化現象の関係を定量的に解明し、加工硬化の理論と実際の間に存在する乖離を埋める。さらに、得られた実験的知見とそれを活用して改良した結晶塑性有限要素シミュレーションを用いることで、所望の加工硬化率を得るための微細組織デザイン指針を提案する。