2022 Fiscal Year Annual Research Report
Nanoscale Structure Control of Metallic Material Through Electrical Wind Force and Mechanism Clarification
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20K20531
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
巨 陽 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60312609)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳 悠葵 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (60750180)
木村 康裕 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70803740)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 原子配列 / 結晶構造 / 力学特性 / 電子風力 / 金属材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）電子風力によるナノスケール組織制御機構の解明
開発された原子配列・転位の可視化手法により原子再配列と転位移動の動的解析を実施した。電子の密度や速度、作用時間、作用回数の条件と、各合金中の原子の移動や再配列との関係を定量的に評価し、電子風力による結晶構造改変の機構を明らかにした。また、電子風力による転位移動の理論モデルを構築し、電子風力により発生する結晶粒改変の機構を明らかにした。さらに、熱エネルギー、活性化エネルギー、結晶の構造と結晶の大きさを考慮に入れ、電子風力による相組織改変の機構を明らかにした。加えて、電子風力による材料内組織の制御に関する手法を提案した。
（２）革新的力学特性の発現指針の確立
上記の研究成果を踏まえ、TiAl合金の各種力学特性を最大限に向上できる高密度電流印加条件の最適化を実現し、いままで実現できなかった高強度、高延性、高靭性などの革新的力学特性を実現する手法を確立した。また、いままで実現困難な力学特性のトレードオフとされている強度と延性の同時向上技術を確立した。さらに、他の金属材料にも応用できる、力学特性のトレードオフを打破できる手法を提案した。
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