2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of solid-liquid-gas interfacial phenomena induced by pulse laser and its practical application
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18KK0103
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
祖山 均 東北大学, 工学研究科, 教授 (90211995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊賀 由佳 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50375119)
佐々木 裕章 東北大学, 工学研究科, 助教 (90812040)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| Keywords | パルスレーザ / レーザキャビテーション / レーザアブレージョン / 機械的表面改質 / 残留応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. パルスレーザに伴う固気液界面現象解明の観点から，レーザアブレージョンと気泡（レーザキャビテーション）の圧潰により機械的表面改質を行う水中レーザピーニングと，気泡を生じずにレーザアブレージョンのみで機械的表面改質を行う水膜レーザピーニングを比較した結果，水中レーザピーニングは，半分以下のパルスエネルギーで，かつ半分以下のパルス密度で，水膜ピーニングと同等にステンレス鋼の疲労寿命を向上できることが判明した。
２．東北大学でキャビテーションピーニング，レーザピーニング，ショットピーニングで処理したステンレス鋼をマンチェスタ大学でEBSDならびに回折X線のプロファイル解析をした結果，キャビテーションピーニングによる加工ではショットピーニングに比べて双晶が少ないことが判明した。
３．機械加工によりアルミニウム合金に導入した残留応力を，東北大学でX線回折法で計測するとともに，UCDAVISでスリット法で評価した結果，２Ｄ法の評価結果とスリット法による評価結果は良い一致を示すが，cosα法の結果は大きく異なることを明らかにした。
４．東北大学で種々のピーニングを用いて加工した合金工具鋼をコベントリ大学に送付して，中性子透過法により評価するとともに，東北大学で２Ｄ法により残留応力を評価した結果，両者は良い相関を示すことが判明した。また，東北大学で種々のピーニングを用いて加工したステンレス製平面曲げ式試験片を，オックスフォード大学に送付してコンター法により残留応力を評価するとともに，東北大学で２Ｄ法により残留応力を評価して両者の結果を比較した。さらに，東北大学で処理したマグネシウム合金をネバダ大学リノ校に送付して，硬さなどの機械的特性を評価した。
５．European XFELにおいて，XFELのMHｚサンプリングを用いたキャビテーション現象の3次元可視化試験の打合せを行った。
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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
交付申請書の研究計画に記した項目について，順調に実施し，着実な成果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書の研究実施計画に記した項目について，平成30年度ならびに令和元年度は順調に実施できたので，今後は，引き続き，交付申請書の研究実施計画に記した項目について研究を推進する。
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Research Products
(29 results)
