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ひずみ加速指数による長時間変形特性と組織の評価

Publicly Offered Research

Project AreaBulk Nanostructured Metals -New Metallurgy of Novel Structural Materials
Project/Area Number 23102501
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 InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

佐藤 裕之  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (10225998)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords高温変形 / 遷移クリープ / 寿命予測 / 超微粒子 / 酸化アークプラズマ法 / ステンレス鋼 / アルミニウム / 固溶体 / 鉄合金 / 極微細粉 / ひずみ加速指数 / 応力緩和 / 内部応力
Outline of Annual Research Achievements

概要本研究は,超微粒子を利用したバルクナノメタルの創成を試み,そのクリープ変形に注目して,特異な組織変化が引き起こすと予想される変形挙動を,最近研究代表者が提案している「ひずみ加速指数」によって定量的に評価し検討することを目的とした。通常材の変形特性と比較検討して,新しい変形特性の予測法として発展させることを試みた。その内容は下記の通りである
(1)超微粒子とそのバルクの作成:鋼およびアルミニウム合金を母材として超微粒子を作成し,加圧成形によるバルクナノメタルの創成を試みた。粒子の製造プロセスを検討し,所要時間を短縮する方法を確立した。(2)バルクナノメタルにおける「ひずみ加速指数(SAP-α)」の実験的評価とクリープ曲線の外挿法の検討:作成したバルクナノメタルのクリープ試験を行い,クリープ曲線から「ひずみ加速指数」を評価した。クリープ曲線は、遷移クリープ域でも加速指数の異なる範囲が存在する。ひずみ加速指数を用いてひずみ速度変化を定量的に評価すると,従来のクリープ曲線の分類とは異なるひずみ速度の範囲でクリープ曲線を特徴づけ,より正確にクリープ曲線を外挿することができる。(3)内部応力による組織変化評価:変形にともなう動的組織変化の様相を反映する指標となる,高温変形における内部応力の評価法としてひずみ急変-応力緩和法を検討した。荷重の遷移挙動を高いサンプリング速度で記録することによって,内部応力の評価時間を短縮した。
総括班の標準試料,および研究班(A02班・三浦)の研究成果による試料の提供を受けた。研究費の補助を得て材料創成から機械的性質の評価までの一連の研究に必要な環境を改善することができたほか,学術講演会を開催し,バルクナノメタルに関する学術的知見の啓発を行った。研究成果の一部として出願された特許は,これを礎として地域企業の高度化支援にも貢献している。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 3 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 treatment2013

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

      Materials Science Forum

      Volume: 未定

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      2012 Annual Research Report
    • 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 Solutions2013

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

      Materials Science Forum

      Volume: 未定

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [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
    • Organizer
      日本金属学会春期大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2013-03-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [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2013

    • Author(s)
      ○佐藤 裕之、 榎本 祐二、田中 俊一郎
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      宮城県松島町
    • Year and Date
      2013-02-15
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [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2012

    • 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
    • Year and Date
      2012-12-13
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      2012 Annual Research Report
  • [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2012

    • 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
    • Year and Date
      2012-12-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Al-Mg固溶体の内部応力と残留応力の比較2012

    • 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
    • Year and Date
      2012-12-13
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      2012 Annual Research Report
  • [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
    • Year and Date
      2012-11-03
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      2012 Annual Research Report
  • [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
    • Year and Date
      2012-10-07
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      2012 Annual Research Report
  • [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
    • Year and Date
      2012-10-07
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      2012 Annual Research Report
  • [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2012

    • 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
    • Year and Date
      2012-09-18
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      2012 Annual Research Report
  • [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2012

    • 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
    • Year and Date
      2012-09-18
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      2012 Annual Research Report
  • [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

    • Author(s)
      ○榎本祐二、西村太一、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
    • Year and Date
      2012-09-17
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ひずみ加速指数による一次および二クリープ曲線の外挿法の検討2012

    • Author(s)
      ○表皓介、 佐藤裕之
    • Organizer
      高温強度と組織形成の材料科学研究会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      2012-08-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      ○榎本祐二、吉崎慶、佐藤裕之
    • Organizer
      高温強度と組織形成の材料科学研究会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      2012-08-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 新材料の産業利用に向けて2012

    • 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
    • Place of Presentation
      弘前大学・コラボ弘大(弘前市)
    • Year and Date
      2012-08-24
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高温における固溶強化と高温変形2012

    • Author(s)
      ○佐藤 裕之
    • Organizer
      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
    • Year and Date
      2012-07-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of Creep Curve by Strain Acceleration Parameter in Sinter of Ultrafine Particles Made from SUS304 by Arc Plasma Method2012

    • Author(s)
      ○H. Sato,K. Otaka,Y. Enomoto,K. Omote
    • Organizer
      International Workshop on Bulk Nanostructured Metals
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2012-06-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [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2012

    • 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
    • Year and Date
      2012-05-20
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 応力緩和試験によるAl-Mg固溶強化合金の応力指数の評価2012

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      日本金属学会春期大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(横浜市)
    • Year and Date
      2012-03-29
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] RBT回転曲げ引張複合負荷によるAl1070の組織制御2011

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      軽金属学会第121回秋期大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-11-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ひずみ加速指数を用いた部分クリープ曲線の外挿方法の詳細な検討2011

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      日本金属学会第149回秋期大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(那覇市)
    • Year and Date
      2011-11-09
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] アーク熔解強制蒸発法により作成したSUSナノパウダーとその焼結体2011

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      日本金属学会第149回秋期大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(那覇市)
    • Year and Date
      2011-11-09
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] RBT繰り返し曲げ試験機の試作とRBTによるAl1070の組織勾配の形成2011

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      日本金属学会第149回秋期大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(那覇市)
    • Year and Date
      2011-11-08
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ひずみ加速指数を用いた実用耐熱合金のクリープ曲線解析の試み2011

    • Author(s)
      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
      樺川荘(高松市)
    • Year and Date
      2011-08-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Extrapolation of the minimum creep rate from primary creep in Al-Mg solid solution alloys2011

    • Author(s)
      Hiroyuki Sato
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Functional Materials (ISFM2011)
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-04
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ひずみ速度指数を用いたAl-Mg固溶体のひずみ速度の再評価2011

    • Author(s)
      佐藤裕之
    • Organizer
      軽金属学会第120回春季大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋市)
    • Year and Date
      2011-05-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 超微細粉末、高強度鋼焼結体及びそれらの製造方法2012

    • Inventor(s)
      佐藤 裕之
    • Industrial Property Rights Holder
      弘前大学、カミテック株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-248440
    • Filing Date
      2012-11-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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