2013 Fiscal Year Annual Research Report
超高強度高靭性次世代型金属系ナノ組織構造材料の開発とその変形強化機構の研究
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22246015
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| Research Institution | Ube National College of Technology |
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Principal Investigator |
藤田 和孝 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (10156862)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 徹 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30137252)
徳永 仁夫 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (70435460)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 金属ガラス / ナノ結晶合金 / アモルファス合金 / 引張塑性変形 / 加工硬化 / 靭性 / 熱的構造安定性 / フラクトグラフィ |
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| Research Abstract |
金属ガラス合金（MGA）においては、分担者の山崎徹教授が昨年度探索した組成よりもさらに高粘性化（約10の8乗 Pa･sec以上）に成功したナノサイズの準結晶が析出する組成の材料（主としてZr66.5CuAlX3）を作製し、代表者の藤田和孝と分担者の徳永仁夫准教授が引張試験を実施した。常温における引張試験の結果、昨年度までと同様、約1%の塑性変形が生じた。しかし、昨年度までの加工軟化のみではなく、本材料は明瞭な加工硬化が約0.3％塑性ひずみまで生じ、その後、約１％塑性ひずみまでは多くの明確なセレーションを生じながら加工軟化した。せん断帯を高速度ビデオカメラと走査型電子顕微鏡により詳細に観察した結果、平行部長さの約75％の領域で多数のせん断帯が生じており、セレーション発生時には、表面に僅かに段差ができる程度の大きなせん断すべりを生じていることが明らかになった。0.3％程度の塑性ひずみではあるが加工硬化を初めて生じ、また明らかにすべっては止まることを繰返すことによりセレーションが生じたのは、一旦すべり出しても、過冷却液体の粘度が高いまま、あるいはさらに高くなっていることを示唆している。分担者の山崎教授らは、圧延時に生じたせん断帯中にナノサイズの準結晶の析出を確認しており、これにより過冷却液体の粘度が維持あるいは上昇したことが推測された。代表者の藤田らによる共晶組成のMGAのねじり試験の結果、10％を超える大きなせん断塑性ひずみが生じ、多くのせん断帯の交切が見られたが、加工硬化することはなかった。
また、ナノ結晶合金（NCA）の塑性変形は、時間が経過すると、塑性変形が生じにくくなる傾向があることが分かった。これも、ナノ結晶が時間とともにかなり大きく成長している可能性が考えられた。加えてナノ結晶合金の破壊過程をより詳細に明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Torsion Behavior in Zr-based Bulk Metallic Glass2014
Author(s)
Kazutaka Fujita(Oral Presentation), Makoto Fujishige, Akira Hirata, Hiroyuki Nishikawa, Yoshihiko Yokoyama and Hidemi Kato
Organizer
The 10th International Conference on Bulk Metallic Glasses (BMG X)
Place of Presentation
Shanghai University, Shanghai, China
Year and Date
20140601-20140605
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[Presentation] Ultrasonic Fatigue of Zr-based Glassy Alloy2013
Author(s)
Shin-ichi Yamaura(Oral Presentation), and Kazutaka Fujita
Organizer
The Internatinal Conference on Processing & Manufacturing of Advaced Materials(THERMEC'2013)
Place of Presentation
Rio Hotel, Las Vegas, USA
Year and Date
20131201-20131206
Invited
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