2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19H00824
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
乾 晴行 京都大学, 工学研究科, 教授 (30213135)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸田 恭輔 京都大学, 工学研究科, 准教授 (20354178)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 低温変形能 / マイクロピラー / 降伏応力 / サイズ依存性 / 転位核生成 / 臨界体積 / 脆性材料 / 転位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Fe2Nbラーベス相単結晶は、バルクでは変形開始温度が1000℃を超えるものの、ミクロンサイズの試験片では室温でも変形が可能で、数GPaオーダーと非常に高い応力で活動する複数のすべり系があり、FCC鉄と共存する場合、Fe2Nb相厚さが薄ければ10%もの大きな歪量まで変形が可能であることを見出した。このような脆性材料における低温変形能および界面誘起塑性変形能はバルクでは観察できない新規な力学物性であり、本研究では「転位の核生成にはある臨界体積が必要で、その大きさはバルクでの変形開始温度および低温変形能が出現する臨界試料サイズと相関がある」との仮説のもと、CRSSおよびその歪速度依存性の試料サイズ依存性の実測から、転位生成の臨界核サイズ、界面誘起塑性変形能発現の脆性相臨界厚さおよびその相関関係の解明を試みている。この転位核生成の臨界体積はバルク試料では評価し得ない新規な力学物性パラメーターで、耐熱鉄鋼材料の脆化抑制やパーライト鋼の更なる高強度化など応用開発に有用な情報も抽出を目指している。具体的には、Fe2Nbラーベス相、FeCrシグマ相、Fe3Cセメンタイト相脆性金属間化合物相そのものとオーステナイト相、フェライト相との組み合わせの2相材料について低温変形能および界面誘起塑性変形能の研究を進めている。すでに上記3つの脆性金属間化合物相（特にFeCrシグマ相、Fe3Cセメンタイト相化合物）そのものの低温変形能についての研究が進展しており、すべり系およびそのCRSSの同定が終了しつつある。なかでもFe2Nbラーベス相化合物で低温変形能が最も低く、バルクでの変形開始温度と臨界試料サイズと相関が証明されつつある。また、2相材料の変形能改善に関する知見も蓄積されつつある。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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