強度因子の異なる欠陥が混在する組織における材料強度評価モデルの構築

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K18260
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 藪内 聖皓 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70633460)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 転位 / 転位動力学 / 材料強度 / 格子欠陥 / 転位ループ / ボイド / 析出物

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、転位に対する抵抗力（強度因子）が異なる様々な欠陥が混在する組織中での転位の運動プロセスを転位動力学法を基に明らかにすることで、材料強度（硬化量）を正しく評価できるモデル（計算式）を構築することである。強度因子の異なる欠陥が混在する組織の硬化量の算出には、線形加算則や非線形加算則など様々な式が提案されているが、どれも系統的な研究を基に導出されたものではなく科学的根拠が希薄である。本研究提案は、転位動力学法を用いて系統的なシミュレーション実験を行うことで、科学的根拠に基づいた硬化量算出モデル（計算式）の提案を行い、前述の課題解決を目指すものである。

平成29年度は、これまでに開発した転位動力学コードを用いて、まずは点欠陥集合体や析出物が単独で存在する場合について各種入力パラメータを変えて計算を行った。転位論で見積もられる値を参考にコードの修正等を行い、概ね期待される結果を得られる計算コードを開発することができた。また、正方配列近似で欠陥を配置した場合と不規則に配置した場合の違いについても計算を行い、フリーデル機構として知られている結果とほぼ同等の結果が得られた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に記載した平成29年度の研究実施計画に沿って順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、開発した転位動力学コードを用いて、各欠陥を混在させた組織に対して計算を行う。特に各種欠陥の存在割合（密度）や析出物の強度因子を変えて系統的に研究を行い、前年度の結果も合わせて比較・検討を行うことで、転位の運動プロセスを明らかにするとともに硬化量を算出する計算モデル（計算式）を構築する。既存の事件データを用いることで、構築した計算モデルの妥当性について検証を行う。特に申請者の過去の研究では、純鉄や二元系合金に関する実験データが揃っており、モデル合金から実用鋼までの様々な組織について検討を行うことが可能である。

Causes of Carryover

少額のため次年度に繰り越すこととした。使用計画に変更はない。