2016 Fiscal Year Annual Research Report
粒界性格と粒界偏析量を制御した双結晶作製手法の開発と粒界諸特性の解明
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16H04502
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
池田 賢一 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20335996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 誠司 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50199949)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 結晶粒界 / 結晶成長 / 再結晶 / 力学特性 / 表面・界面物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、粒界偏析が個々の粒界の力学特性や再結晶挙動に与える影響を系統的に明らかにするために、研究代表者らがこれまでに培ってきた単結晶・双結晶作製手法と諸特性評価手法を融合させ、以下の３項目を研究目的として実施している。
（１）様々な融点を有する金属材料に適用可能な粒界性格と粒界偏析量を制御した新規双結晶作製手法の確立
（２）再結晶挙動に及ぼす固溶・偏析元素量の影響の解明
（３）粒界強度に及ぼす偏析元素の影響の解明
平成28年度は、（１）の項目を中心に、（２）の再結晶に関する研究を実施した。具体的には、（１）に関しては以下の通りである。高融点金属材料の双結晶作製手法として用いる光学式浮遊体域溶融装置の温度制御のため遮光筒を作製した。また、低融点金属材料の双結晶作製手法として用いるブリッジマン装置の作製条件の探索を行った。（２）に関しては以下の通りである。固溶・析出元素を添加したアルミニウム合金の再結晶挙動を多結晶体を用いて評価した。その結果、熱的に安定な析出物が存在することで、固溶元素や準安定析出物が存在する試料とは大きく異なる再結晶粒成長挙動を示すことが明らかになった。
以上の結果を踏まえ、今後は引き続き双結晶作製手法の確立を進めると同時に、多結晶試料を用いて再結晶粒成長挙動に及ぼす固溶・析出元素の影響の調査を進める。また、多結晶試料の粒界強度の評価をビッカース硬さやナノ硬さで比較することで、双結晶試料での評価の参考データ蓄積を実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度は、高融点金属材料用の光学式浮遊体域溶融装置の温度制御について検討するとともに、低融点金属材料用にはブリッジマン法を用いることに決定することができた。また、双結晶作製手法の確立と並行して多結晶試料を用いた再結晶挙動に関する研究を実施することができた。
以上のことより、平成28年度はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、引き続き双結晶作製手法の確立を進めると同時に、多結晶試料を用いて再結晶粒成長挙動に及ぼす固溶・析出元素の影響の調査を進める。また、多結晶試料の粒界強度の評価をビッカース硬さやナノ硬さで比較することで、双結晶試料での評価の参考データ蓄積を実施する。再結晶粒成長挙動の評価には、アルミニウム合金を、粒界強度の評価にはニッケルもしくは炭素鋼を対象とする。
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