Mechanism of plasticity under ultrafast deformation and its application

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22061
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Sano Tomokazu 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30314371)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: フェムト秒レーザ / 衝撃圧縮 / フェムト秒レーザ駆動衝撃波 / 超高速変形

Outline of Final Research Achievements

In general, mechanism of conventional plastic deformation is the shear deformation caused by dislocation movement involved in the material to a slip direction on a slip plane. The purpose of this study is to investigate the mechanism of ultrafast deformation which is expected to be different from the conventional deformation and apply the predicted mechanism as a new plastic deformation process. We found that the ultrafast deformation is able to deform the materials plastically having BCC, FCC, and HCP structures owing to the new mechanism.

Free Research Field

材料加工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究によって、これまでに無かった新しい塑性変形機構を提唱出来るだけでなく、この機構を利用することによって、これまで従来法では強化することが難しかった材料を強化することが可能になる。例えば、CO2削減のため自動車の軽量化が進められており、このことを実現するために軽量で高強度である高張力鋼板が用いられている。ところが、この高張力鋼板を後処理でさらに強度を上げることは極めて難しい。その理由は、既に臨界密度に近い転位を内在しているためである。本研究によって、転位を効率的に追加することが出来るようになり、マクロ的にはさらなる高強度化が可能になると見込まれる。