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Mobility Control of Kink-boundaries and Strengthening by GN Dislocation array

Publicly Offered Research

Project AreaMaterials science on mille-feullie structure -Developement of next-generation structural materials guided by a new strengthen principle-
Project/Area Number 19H05134
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

鈴木 真由美  富山県立大学, 工学部, 教授 (20292245)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsキンク界面 / GN転位列 / 圧縮強度 / 転位密度 / 転位下部組織
Outline of Research at the Start

本研究課題では,期間内に以下の二点について明らかにする.
・Mg基ミルフィーユ構造材料での蓄積転位のGN転位列化による強化の可能性およびその定量化
・ミルフィーユ構造材料でのキンク界面の可動化と擬弾性付与の可能性
上記の目的を達成するため,室温下で圧縮ひずみを加えたLPSO単相材・ミルフィーユ材料に熱処理材を施して内部に形成されるGN転位列の特徴と,これらGN転位列と力学的強度の相関を明らかにする.また,軽微な繰り返しひずみを与えた際のキンク界面の応答から,変形の一要素としてのキンクの描像を抽出する.また,キンク界面の可逆的移動に基づく疑弾性付与の可能性について検討する.

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では本新学術領域研究内での共通試料であるLPSO型Mg85Zn6Y9鋳造多結晶材および一方向凝固材(DS材)を用いて検討を行った.
GN転位列による強化因子については,前年度に引き続き,多結晶材を用い広範囲の予ひずみ負荷条件にて検討を行った.その結果,熱処理後に強度が上昇する予ひずみおよび熱処理条件は限定されていることがわかった.DS材では室温予ひずみ材に熱処理を施すことでGN転位列が試料内部に多数導入されたが,多結晶材試料内部のGN転位列の観察頻度は低く,キンク界面の安定化が重要である.多結晶材では予ひずみ量が大きく熱処理温度が高い場合はキンク領域の回復・再結晶による軟化が生じ,予ひずみ量が小さく熱処理温度が低い場合は,SEM-EBSDレベルで確認可能なキンク組織の変化がほとんど生じない.しかしながらこれらの試料を変形させるとミクロクラックが多数発生し,脆化的な強度低下が生じることから,多結晶材ではキンク界面が強度に与える影響が支配的であると考えられる.
キンク界面の易動度の検討はDS材から薄帯試験片を作成し,繰り返し曲げひずみを与えることで,圧縮変形時に導入されたキンクに引張変形を与えた際の挙動を観察・解析した.なお,多結晶材を用いての検討は不向きであることは平成元年度に確認済みである.薄帯試験辺への負荷ひずみ量を低下させると,圧縮-引張反転時に表面起伏が変化するキンクの割合が増加することがわかった.これらの表面起伏変化を示したキンク界面の回転軸と回転角を解析により,圧縮-引張反転時にキンクの回転角は減少するものの,キンクの回転軸は複雑に変化しており,キンク界面の単純な可逆的運動は困難であることが示唆された.更にキンクの近傍にはLPSO相の二次すべりに伴うすべり帯と考えられる起伏が観察され,既存のキンク界面性格変化や,新たなキンクの核生成への寄与が示唆された.

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 7 results)

  • [Presentation] LPSO型Mg合金一方向凝固材の繰り返し曲げ変形で導入されるキンク帯の組織的特徴2021

    • Author(s)
      鈴木真由美,市川裕介
    • Organizer
      公益社団法人 日本金属学会 2021年春期講演(第168回)大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Pre-strain and Heat-treatment on Compression Strength and Microstructures in Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Cast Alloy2021

    • Author(s)
      M. Suzuki, D. Asahara, T. Yamaguchi
    • Organizer
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (Thermec' 2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effects of Pre-straining and Heat Treatment on Room Temperature and Creep Strength in a Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloy2021

    • Author(s)
      M. Suzuki, T. Yamaguchi, K. Hagihara
    • Organizer
      12th International Conference on Magnesium Alloys and their Applications (Mg 2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Creep Behavior of Mg-Y-Zn Ternary Dilute Solid Solution Alloys2021

    • Author(s)
      M. Suzuki, D. Sugita
    • Organizer
      15th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effects of Pre-straining and Heat-treatment on Compression Strength and Microstructure in Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloys2021

    • Author(s)
      M Suzuki
    • Organizer
      10th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2021)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 加工を施した長周期積層構造型マグネシウム合金鋳造材の室温圧縮挙動におよぼす熱処理温度の影響2020

    • Author(s)
      鈴木真由美,浅原大祐,山口達也
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第138回春期大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 室温予ひずみを付加した長周期積層構造型Mg-Zn-Y基一方向凝固材のクリープ強度とミクロ組織に及ぼす熱処理の影響2020

    • Author(s)
      山口達也,鈴木真由美,萩原幸司
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第138回春期大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Pre-Straining on High Temperature Creep Strength in Magnesium Alloys2020

    • Author(s)
      M. Suzuki
    • Organizer
      9th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effects of Heat-treatment on Compression Strength and Microstructure in Room Temperature Pre-Strained Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Directionally Solidified Alloy2020

    • Author(s)
      T. Yamaguchi, M. Suzuki
    • Organizer
      9th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 周期積層構造型Mg合金室温予ひずみ材のキンク組織と室温圧縮強度におよぼす熱処理の影響2020

    • Author(s)
      鈴木真由美,浅原大祐,山口達也
    • Organizer
      公益社団法人 日本金属学会 2020年秋期講演(第167回)大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 長周期積層構造型Mg合金一方向凝固材への曲げ変形によるキンク帯導入とその易動度2020

    • Author(s)
      鈴木真由美
    • Organizer
      新学術領域研究 ミルフィーユ構造の材料科学 令和2年度合宿研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 室温予ひずみを付加した長周期積層構造型Mg-Zn-Y基一方向凝固材のクリープ強度とミクロ組織に及ぼす熱処理の影響2020

    • Author(s)
      山口 達也,鈴木 真由美,萩原 幸司
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第138回春期大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 予加工を施した長周期積層構造型マグネシウム合金鋳造材の室温圧縮挙動におよぼす熱処理温度の影響2020

    • Author(s)
      鈴木 真由美、浅原 大祐、山口 達也
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第138回春期大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Heat-treatment on Compression Strength and Microstructure in Room Temperature Pre-strained Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Directionally Solidified Alloy2020

    • Author(s)
      T. Yamaguchi, M. Suzuki
    • Organizer
      2020 9th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2020)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] マグネシウム合金の高温クリープ挙動とその強化2019

    • Author(s)
      鈴木真由美
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第136回春期大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 長周期積層構造型Mg-Zn-Y基一方向凝固材の強度におよぼす予ひずみ付加と熱処理の影響2019

    • Author(s)
      山口達也,鈴木真由美,萩原幸司
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第136回春期大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Straining and Heat-Treatment on Compression and Creep Strength in Magnesium based Alloys2019

    • Author(s)
      M. Suzuki
    • Organizer
      2019 8th International Conference on Engineering and Innovative Materials (ICEIM 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 長周期積層構造型Mg基合金の圧縮強度と組織におよぼす室温予ひずみと熱処理の影響2019

    • Author(s)
      鈴木 真由美、浅原 大祐、山口 達也
    • Organizer
      日本金属学会2019年秋期(第165回)講演大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 長周期積層構造型マグネシウム合金鋳造材の圧縮強度におよぼす室温予ひずみと熱処理の影響2019

    • Author(s)
      鈴木 真由美、浅原 大祐、山口 達也
    • Organizer
      一般社団法人 軽金属学会 第137回秋期大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Effects of Pre-Straining and Heat-Treatment on Compression Strength in a Directionally Solidified Long Period Stacking Ordered Type Mg-Zn-Y Alloy2019

    • Author(s)
      M. Suzuki, T. Yamaguchi, Y. Takahashi, K. Hagihara
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2019 (MRM2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マグネシウム基合金の高温変形挙動とミクロ組織制御による機械的性質の改善2019

    • Author(s)
      鈴木 真由美
    • Organizer
      第56回富山大学材料研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2021-12-27  

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