2014 Fiscal Year Annual Research Report
観察・計測によるシンクロ／非シンクロ型ＬＰＳＯ構造の変形機構と強化原理の比較解明
| Project Area | Materials Science of synchronized LPSO structure -Innovative Development of Next-Generation Lightweight Structural Materials- |
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| Project/Area Number |
23109008
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
東田 賢二 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70156561)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 龍哉 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00274506)
萩原 幸司 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10346182)
藤原 雅美 日本大学, 工学部, 教授 (40156930)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 力学的特性 / 塑性変形機構 / キンク / 高温強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シンクロ型LPSO構造，特にMg基LPSOは軽量で且つ高い強度と延性を発現する．本研究では，この合金に置ける優れた力学特性の発現メカニズムを解明し，LPSOによる新たな強化機構の確立を目指すことを目的とする．具体的には，シンクロ型LPSO構造の特徴である同期した積層変調と濃度変調とが力学特性に与える寄与を，非シンクロ型LPSOおよび非シンクロ材料との特性比較により明らかにする．さらに，LPSOでの強化機構の要となるキンク帯の構造と形成過程を実験的に明らかにし，計算力学グループと連携してその階層的モデル化を図る．以上の研究で明らかとした強化機構と変形機構を，超高圧電顕法，中性子線回折によるその場観察で検証し，強化メカニズムの妥当性を実証する．
今年度は，当研究班が主目的とするキンク変形機構の解明についての研究を昨年度に引き続き継続し，キンクの形成過程およびその強化への寄与に関する多くの重要な知見を蓄積した．材料局部の塑性変形状態を捉えることのできる微細マーカー法を用い，キンク帯近傍の局所ひずみ分布を取得し，キンク帯内部の塑性ひずみはキンクの移動と共に増大する傾向を見出した．また，ZnとYの濃度が異なり多形構造を有するMg合金系の一方向凝固材の構造と変形の様相を調べ，溶質元素の濃度により濃化層の規則度が変化することに加え，そのことがキンク変形に伴う非底面辷りの活動度に影響することを明らかにした．さらに，LPSO相の高温変形機構に関して，クリープ変形中に無視できない程度の有効応力が存在することが見出され，LPSO相の定常クリープ律速機構には何らかの熱活性化課程が関与することが示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に従い，今年度も昨年度に引き続き，塑性変形の重要な機構であるキンク帯形成とその周辺の付加的な変形機構およびLPSOの高温変形機構に関する基礎的実験を進めることで力学特性解明のための有用な知見を得ることができた．また，合金単結晶作製技術をさらに向上させ，領域研究全体で利用する共通試料の供給を昨年度に引き続き順調に行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
LPSO単相合金とこれを含む複相合金について，室温から高温における力学特性とその変形組織，特にキンク帯について引き続き調べ，その特徴を明らかにしていくと共に，計算グループとの連携をさらに強化し，キンク変形のモデル化と幾何学的一般化を進めることで，キンク形成によりどの程度の強度の増加が齎されるのか数値的な検討を進めていく．
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