2002 Fiscal Year Annual Research Report
多結晶金属の塑性における微視的変形挙動の観察および解析
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14550079
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
阿部 武治 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90135955)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 一郎 岡山大学, 自然科学研究科, 助手 (10263625)
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| Keywords | 多結晶金属 / 微視的塑性変形 / チタン / 銅 / プローブ顕微鏡 / 結晶方位 / 微小硬さ / 剛塑性有限要素法 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,多結晶金属の微視的な不均質性の主な要因である各結晶粒の結晶学的性質と微視的変形の不均一性との関係を調べ,種々の負荷履歴に伴う不均一変形の発生・成長メカニズムを解明することである.本年度実施した研究は以下のとおりである。
(1)プローブ顕微鏡による多結晶チタンの微視的塑性変形挙動の観察と解析
プローブ顕微鏡を用いて,多結晶チタンの微視的塑性変形挙動について,ひずみの各段階で引張り試験を中止し,同一場所を連続的に観察した。その結果,すべり変形に伴うすべり線の間隔やすべりの段差の大きさに定量的な関係があることを見い出している。また,ひずみの各段階ですべりと双晶変形が協調して進行する様子を観察するとともに,定量的な考察を加えている。
(2)EBSD法による多結晶銅の微視的塑性変形挙動と結晶方位の観察と解析
走査電子顕微鏡内に設置された電子線反射回折(EBSD)法により,多結晶銅中の各結晶粒の活動すべり系について,試料表面の影響および結晶粒度の影響を考慮して検討を加えた。その結果,新たな活動すべり系の予測方法を提案している。
(3)超微小硬度計による多結晶チタンの塑性変形における微小硬度変化
超微小硬度計を用いて,多結晶チタンの塑性変形に伴う微小硬度の変化と,各結晶粒のひずみを測定し比較検討している。その結果,初期に柔らかい結晶粒ほど加工硬化が大きいことを見い出している。
(4)3次元剛塑性有限要素法による不均質金属の変形挙動の解析
3次元剛塑性有限要素法を開発するとともに,これに結晶のすべりを組み込む方法,および材料にわずかの圧縮性を仮定することによって数値計算を改良する方法を提案するとともに,計算例を示している。
以上のように,本年度は研究課題について,実験および数値解析の両面から大いに進展が見られた。これらの成果に基づいて,平成15年度はさらに研究を進める予定である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 近藤了嗣, 阿部武治, 清水一郎他: "EBSD法による多結晶銅の引張塑性変形における活動すべり面に関する検討"日本機械学会論文集,A編. 69巻(掲載決定). (2003)
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[Publications] 近藤了嗣, 阿部武治他: "EBSD法と画像処理を併用した多結晶銅の引張りにおける結晶粒の3次元的塑性ひずみの評価"日本機械学会論文集,A編. 69巻(掲載決定). (2003)
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[Publications] 季 炎, 阿部武治他: "プローブ顕微鏡による多結晶チタンの塑性変形の微視的連続観察"材料. 52巻(掲載決定). (2003)
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[Publications] Takeji Abe, Ichrou Shimizu et al.: "Orientation Change Measured by the EBSD Method and the Plastic Deformation of Grain in Polycrystalline Copper"Key Engineering Materials. Vol.233-236. 535-540 (2003)
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[Publications] Takeji Abe, et al.: "Observation of the Tensile Deformation Behavior of Polycrystalline Titanium with the Scanning Probe Microscope"Key Engineering Materials. Vol.233-236. 529-534 (2003)
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[Publications] Takeji Abe, et al.: "Analysis of Plastic Deformation with Crystal Slips Using Rigid-Plastic FEM"Key Engineering Materials. Vol.233-236. 541-546 (2003)
