2016 Fiscal Year Annual Research Report
パーライト変形能の起源解明 －脆性セメンタイト相の微小体積力学特性－
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16H04516
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岡本 範彦 京都大学, 工学研究科, 助教 (60505692)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 脆性材料 / セメンタイト / サイズ効果 / 塑性変形 / 多層薄膜構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェライト相とセメンタイト相のラメラ状組織であるパーライトは工業的に最も重要な脆性/延性積層構造であると言える．パーライトのラメラ間隔が極めて小さくなるとセメンタイト相も室温で塑性変形を示すことが知られているが，なぜ脆性的なセメンタイト相が塑性変形を示すようになるのか，その靭性化機構の詳細は不明である．本研究では，セメンタイト相単結晶の微小力学特性評価(塑性変形能・弾性定数・破壊靭性)のみならずサブミクロンサイズのパーライト薄膜試験片のSEM内その場観察引張試験を行うことにより，パーライト中の脆性セメンタイト相の靭性化機構を解明することを目指す．本年度は，微小試料加工技術(FIB法)やナノインデンターベースの微小試験技術を適用することにより，ある臨界サイズ以下の微小なセメンタイト相単結晶が室温でも塑性変形を示すことを明らかにした．直方晶系のセメンタイトFe3C相の単結晶マイクロピラーを，種々の荷重軸方位について圧縮試験を行ったところ，(010)[001]すべり系がもっとも容易に活動することがわかった．BCCやFCC金属の場合とは異なり，CRSSのサイズ依存性はほとんど無く，おおよそ300 MPaであった．(010)[001]すべり系以外にも複数の低次指数および高次指数のすべり系が活動することを明らかにしたが，いずれもCRSSのサイズ依存性は小さく，(010)[001]すべり系よりも大きなCRSSを示した．(010)[001]すべり系以外のすべり系は，C@Fe6クラスターを切断するようなすべりであり，C@Fe6クラスターが特別強固な結合をしているわけではないことを示唆している．
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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
研究計画通り，初年度(平成28年度)にセメンタイト相のすべり系の同定，CRSSの結晶サイズ依存性を調査することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
セメンタイト相単結晶の破壊靭性値測定を行う．また，単結晶弾性定数の測定を行う．
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