2019 Fiscal Year Annual Research Report
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18K18807
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
澄川 貴志 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80403989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 隆広 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20534259)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 転位 / 欠陥制御 / 繰り返し変形 / ナノ / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
R1年度は当初の計画に従って研究を実施した。複雑な力学環境下での疲労挙動を得ることを目的として、まず、多重すべり方位（[001]方位を負荷軸とする試験片および二重すべり方位）を有する試験片（銅(Cu)）を用意し、繰り返し負荷試験を実施した。その結果、疲労損傷挙動に対して交差すべりは影響するものの、マクロ材のような顕著な繰り返し加工硬化は生じないことがわかった。透過型電子顕微鏡を用いた内部観察では、複数のすべりの活動により、単一すべり方位の場合とは異なる円柱状の転位の壁構造が試験片中心部の形成されていた。この結果を基に各すべり系に作用する力学状態を検討し、疲労下部組織の形成に及ぼす試験片表面、および、複数のすべりの活動の力学的影響を明らかにした。さらに、粒界（界面）の力学的作用を明らかにするために、試験片内に一つの粒界（Σ3(111)粒界）を有する双結晶試験片を作製した。粒界を負荷軸に対して平行に設置した場合と、角度を持つように設置した場合とでは、その疲労損傷挙動に大きな差異を生じた．特に負荷軸と粒界が平行な場合、疲労損傷であるすべりは交差すべりにより粒界を貫通した。疲労損傷が粒界を貫通したことにより、力学的な検討が困難となったことから、Cu単結晶試験片の側面に蒸着によって異材（タングステン）を貼り付けた双結晶試験片した。本試験片は、Cu単結晶のみが降伏するため、結晶の疲労損傷に及ぼす界面の影響を純粋に抽出することでき、界面の力学効果を明らかにすることに成功した。以上の得られた知見に基づいて、材料・寸法・形状を設計した試験片を用意して実験を行い、マクロ材とは異なる所望の転位構造を得ることに成功した。
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