Deformation of Metallic Materials at Cryogenic Temperatures: Unveiling a New Mechanism for Mechanical Property Enhancement

• Project/Area Number: 25K03397
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Japan Atomic Energy Agency
• Principal Investigator: Stefanus Harjo 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J－PARCセンター, 研究主幹 (40391263)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川崎 卓郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J－PARCセンター, 研究主幹 (20626361) ; Gong Wu 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J－PARCセンター, 研究副主幹 (30780770)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2027: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2025: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
• Keywords: 金属材料 / 低温変形 / 中性子回折 / 材料強度 / 相変態

Outline of Research at the Start

極低温構造材料の需要が高まる中、極低温下での金属材料の変形機構の理解が不可欠である。近年、TWIP/TRIP金属材料、高エントロピー合金、マグネシウム合金が極低温でも優れた特性を示すが、その変形機構は未解明の部分が多い。本研究では、オペランド中性子回折法、デジタル画像相関法、音響エミッション法を組み合わせた解析システムを開発し、極低温環境下での組織変化と変形メカニズムを詳細に調査する。これにより、極低温変形の基礎知見を構築し、高性能な極低温構造材料の開発に貢献する。