2019 Fiscal Year Research-status Report
放射光透過ラウエ法を用いた曲げ負荷中の単結晶の回転と残留ひずみ解析
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19K04065
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉田 裕 北見工業大学, 工学部, 准教授 (30626122)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 放射光 / 透過白色X線 / 単結晶 / ラウエ回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属材料は、曲げ加工が施され利用されることが多いが曲げに関する研究は少なく、純曲げ区間における損傷メカニズムを明らかにした例は見られない。特にマグネシウム(Mg)系材料は損傷メカニズムが複雑であることが知られているが、純曲げ区間における報告はない。本研究は、Mg単結晶を用いて4点曲げ試験を行い、内部の結晶挙動の調査を行う。測定では、単結晶内の多くの情報を得るため、CdTe2次元検出器を用いて透過ラウエ法による回折像を取得する。これにより、4点曲げ試験中の純曲げ区間の詳細な内部損傷評価が可能である。ただ、その評価法にまだ確立されていないので、本研究では内部損傷評価手法の確立も目指す。
本年度は、曲げ試験用の治具作製を行い、SPring8の量子科学技術研究機構専用ビームラインBL14B1を利用して、CdTeピクセル検出器を用いた実験を実施した。その結果、Mg単結晶の変形に伴ってラウエ斑点を得ることができ、得られた回折斑点の結果からは各回折斑点において差異が確認できた。今後は各回折斑点のプロファイルフィッテングを行い、内部損傷評価の検討を進める予定である。
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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
大型放射光施設内において、ビーム軸に対して受光面が垂直となるようにCdTeピクセル検出器を配置し、ラウエ回折像の取得が可能であることを確認することができ、曲げ負荷中のMg単結晶試験片に白色X線を入射させ、検出した透過回折X線強度が感度範囲内であり、今後も同様に測定できることも確認できた。また、得られた測定データはエネルギー較正によって、X線エネルギー分布図に変換でき、計画した手法で検討可能であることも確認できた。さらに、曲げ試験における押込み量の違いによってX線エネルギー分布等に変化が認められたことから負荷中の結晶方位依存に関する新たな知見を得ることも期待できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験が計画通り順調に進展しているので今後も同様に調査を実施するとともに、本年度、未調査となった異なる方位条件での検討も順次進めていく予定である。また、今後予定しているSEMやTEMによる検証も計画通り進めていくが、本学において達成されない場合は、他機関の共用設備利用も考える。
新たに出た課題として、CdTe検出器から得られるビックデータの処理法についての課題が挙げられる。今後は、現在用いている解析ツールを一元化するためのプログラム開発にも着手する。現在の解析作業が自動化できれば、検討が効率的かつ正確になると考えられるため、順次検討していく予定である。
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