2016 Fiscal Year Research-status Report
面心立方晶固溶体バルクナノメタルの強化機構とそれに及ぼす積層欠陥エネルギーの影響
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16K18259
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
國峯 崇裕 金沢大学, 機械工学系, 助教 (90612705)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バルクナノメタル / 超微細結晶粒 / 面心立方晶 / 固溶体合金 / 強化機構 / 転位 / ひずみ速度感受性 / 活性化体積 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは，巨大ひずみ加工の進行に伴うCuの結晶粒超微細化への組織発達過程とその力学的性質の変化に及ぼす微量添加Siの影響について調査した結果，微量添加Siが従来の固溶強化理論では説明できない大きな強度上昇をもたらすことを明らかにした．
本研究では巨大ひずみ加工の進行に伴う結晶粒超微細化への組織発達過程に及ぼす固溶添加元素の影響を広範な組成範囲にわたり明らかにするために， 固溶添加元素量や積層欠陥エネルギー等の因子に着目しながら種々の組成のCu-Ni合金を作製し，固溶添加元素が金属の結晶粒超微細化に伴う強化機構や塑性変形機構の変化に対して果たす役割について，材料の微細組織観察と塑性変形中での転位の熱活性化解析を行うことにより明らかにし，新たな高強度構造材料設計指針を打ち出すことを目的とするものである．
今年度は，Niを30wt.%まで系統的に変化させた種々のCu-Ni合金を作製し，これらの合金の巨大ひずみ加工の進行に伴う結晶粒超微細化への組織発達過程と力学的性質を調べた．この結果，Ni量の増加に伴い結晶粒径は微細化し，Cuの固溶強化合金としてはこれまでに報告例の無い1 GPaを超える非常に高い強度を有したCu-Ni超微細結晶粒材料の創製を実現した．その一方で，ひずみ速度急変試験から求めたひずみ速度感受性の値は，Ni量の増加に伴い単調に減少した．この結果は，純金属における結晶粒微細化に伴うひずみ速度感受性の上昇という既存の報告例に反するため，固溶添加元素によって特有の強化機構が働いていることが推測される．この強化機構を考察するための実験を次年度に行い，さらに詳細にこの現象を究明して行く．
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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
研究計画に記載した予定通りにほぼ実験は進んでおり，また現状で当初の予想を超える高強度材料が創出できているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
現状では研究計画通りに順調に推進できているため，次年度も引き続き当初の研究計画にそって進めて行く．
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