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薄片4点曲げ試験によるキンクバンド成長のその場観察と3次元形態・結晶方位解析

Publicly Offered Research

Project AreaMaterials Science of synchronized LPSO structure -Innovative Development of Next-Generation Lightweight Structural Materials-
Project/Area Number 26109715
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 InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

池田 賢一  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20335996)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsシンクロ型LPSO / キンク変形 / その場観察 / 結晶方位解析 / 力学試験 / 3次元形態観察
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,薄片4点曲げ試験を用いてシンクロ型LPSO構造を有する結晶性材料のキンク変形過程を動的に観察する手法を確立すること,ならびに,キンクバンドの3次元形態を集束イオンビーム加工と結晶方位解析を組み合わせることで明らかにすることを目指して研究を進めてきた。得られた結果より,『キンクバンド発生の起源はどこにあるのか』『キンクバンドの成長はどのように進むのか』というキンク変形過程を明らかにし,当新学術領域研究の目的の一つである新たな材料強化原理の確立に寄与することを目的としてきた。
平成27年度は,昨年度に引き続き,Mg-Zn-Y系合金一方向凝固材を研究対象とした。18R構造を有するLPSO相だけでなく,18R+14H構造の複相組織を有する試料についても薄片4点曲げ試験を実施した。その結果,両試料とも本手法によりキンクバンド形成挙動の動的観察に成功した。また,18Rと14HLPSO相の界面はキンクバンド形成の起点にはならないこと,内部に存在する金属間化合物がキンクバンドの起点になりうることが今年度明らかになった。この結果は,研究代表者らがMg-Zn-Y系合金押出材のTEM観察により得られた結果と一致しており,LPSO相のキンク変形共通の現象であることが認識できた。3次元形態については,本研究期間では明らかにすることができなかった。
また,MAX Phaseに分類されるTi3SiC2焼結体についても引き続きその変形・破壊挙動を調査した。亀裂近傍の結晶方位解析の結果,亀裂の大部分は片側の結晶の(0001)面が粒界面となる粒界を通って進展することが明らかになった。今後の展開を考え,磁場中コロイドプロセスとパルス通電焼結を用いて結晶配向させたTi3SiC2焼結体の作製を行い,配向制御に成功した。この配向焼結体を用いることで基礎的な変形・破壊挙動を調査することができると考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Analysis of kink boundaries in deformed synchronized long-period stacking ordered magnesium alloys2015

    • Author(s)
      Hongye Gao, Ken-ichi Ikeda, Tatsuya Morikawa, Kenji Higashida and Hideharu Nakashima
    • Journal Title

      Materials Letters

      Volume: 146 Pages: 30-33

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2015.01.136

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Mg-Zn-Y系合金一方向凝固材の薄片4点曲げ試験による塑性変形挙動の評価2016

    • Author(s)
      池田賢一,西尾理恵,高紅叶,中島英治,三浦誠司
    • Organizer
      軽金属学会第130回春期大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 吹田キャンパス
    • Year and Date
      2016-05-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dislocations around Kink Boundaries of Directional Solidification Mg Alloy2016

    • Author(s)
      Hongye Gao, Ken-ichi Ikeda, Tatsuya Morikawa, Kenji Higashida, Hideharu Nakashima
    • Organizer
      日本金属学会2016年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dislocation around Kink Boundaries of Long-Period Stacking Ordered Mg-Zn-Y Alloy2015

    • Author(s)
      Hongye Gao, Ken-ichi Ikeda, Tatsuya Morikawa, Kenji Higashida, Hideharu Nakashima
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristic of Kink Deformation in Synchronized LPSO Mg Alloys2015

    • Author(s)
      Hideharu Nakashima, Hongye Gao, Ken-ichi Ikeda, Tatsuya Morikawa, Kenji Higashida
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deformation Behavior of LPSO Phase in Mg-Zn-Y Alloy by Four-Point Bending Test using a Thin Sheet2015

    • Author(s)
      Ken-ichi Ikeda, Rie Nishio, Hongye Gao, Satoshi Hata, Hideharu Nakashima, Seiji Miura
    • Organizer
      The 10th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications (Mg2015)
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dislocation around kink boundaries of long-period stacking ordered Mg alloy2015

    • Author(s)
      高紅叶,池田賢一,森川龍哉,東田賢二,中島英治
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学 伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] シンクロ型LPSO構造相を有する結晶性材料の薄片4点曲げ試験による変形挙動評価2015

    • Author(s)
      池田賢一,西尾理恵,高紅叶,波多聰,中島英治,三浦誠司
    • Organizer
      日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学 伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg-Zn-Y系合金の変形挙動2015

    • Author(s)
      西尾理恵,高紅叶,池田賢一,波多聰,中島英治
    • Organizer
      日本金属学会九州支部・日本鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部共催 平成27年度合同学術講演大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 薄片4点曲げ試験を用いたMg-Zn-Y系合金の変形挙動の評価2015

    • Author(s)
      池田賢一,西尾理恵,高紅叶,波多聰,中島英治,三浦誠司
    • Organizer
      軽金属学会第128回春期大会
    • Place of Presentation
      東北大学 青葉山キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of Kink Boundaries in Deformed Synchronized LPSO Mg Alloys2015

    • Author(s)
      Hongye Gao, Ken-ichi Ikeda, Tatsuya Morikawa, Kenji Higashida, Hideharu Nakashima
    • Organizer
      日本金属学会 第156回春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京大学 駒場Iキャンパス
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg-Zn-Y系合金の薄片4点曲げ試験によるキンク変形の評価2015

    • Author(s)
      西尾理恵,中島英治,波多聰,池田賢一,高紅叶
    • Organizer
      日本金属学会 第156回春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京大学 駒場Iキャンパス
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg系合金におけるキンクバンド周囲の転位組織観察2014

    • Author(s)
      高紅叶,池田賢一,森川龍哉,東田賢二,中島英治
    • Organizer
      軽金属学会 第127回秋期大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Three-demensional Analysis of Kink Bands in LPSO Phase by using FIB-SEM2014

    • Author(s)
      Ken-ichi Ikeda, Rie Nishio, Hongye Gao, Satoshi Hata, Hideharu Nakashima
    • Organizer
      International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials 2014 (LPSO2014)
    • Place of Presentation
      Hotel Nikko Kumamoto, Kumamoto, Japan
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Dislocations Analysis around Kink Boundaries of Mg-Zn-Y Alloy2014

    • Author(s)
      Hongye Gao, Ken-ichi Ikeda, Tatsuya Morikawa, Kenji Higashida, Hideharu Nakashima
    • Organizer
      International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials 2014 (LPSO2014)
    • Place of Presentation
      Hotel Nikko Kumamoto, Kumamoto, Japan
    • Year and Date
      2014-10-05 – 2014-10-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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