2012 Fiscal Year Research-status Report
単結晶応力測定を基盤とする変形・再結晶の新しい理解
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23560088
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
岡田 達也 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (20281165)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
英 崇夫 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 名誉教授 (20035637)
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| Keywords | 残留応力測定 / 単結晶 / 再結晶 |
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| Research Abstract |
高純度アルミニウムを用いて，引張方位<111>を有する単結晶試験片をブリッジマン法により鋳型内に直接育成した．放射光施設SPring-8において，変形前の試験片の初期方位や試験片内部に存在する亜結晶粒について解析した後，引張ひずみ8%を与えた．変形後の試験片を再びSPring-8において測定し，変形に伴う塑性ひずみおよび残留応力の解析を行った．その後，変形を与えた試験片を，SPring-8のビームライン中で加熱しながら測定する焼鈍実験を行った．今回，アルミニウム単結晶の変形前，変形後，焼鈍中の結晶方位やひずみ（応力）測定を行うことにより，塑性変形によりアルミニウム単結晶内に発生する残留応力や，焼鈍・再結晶により残留応力が解放される様相を動的に捉えることに成功した．
また，高純度銅を用いて<110>引張方位を有する単結晶を育成し，試験片側面部に浅い溝を加工することにより，不均一変形を発生させ，均一変形部と不均一変形領域の境界において，焼鈍に伴って形成する再結晶粒の初期段階を捉えることに成功した．
以上の結果を，査読論文２報，国際会議発表１報，国内会議発表２報にまとめ公開した．
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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
平成24年度末時点での研究目的の達成度は80%程度である．
研究の目的は，様々な引張方位を有する金属単結晶に塑性ひずみを与えて残留応力を測定する手法を確立し，焼鈍に伴って起こる再結晶に関する理解を深めることであったが，現時点で，均一変形するアルミニウム単結晶（<111>引張）における残留応力測定手法を確立することができ，また焼鈍に伴って再結晶粒が形成する様相を放射光で動的に捉えることにも成功した．ただし，アルミニウムにおいては残留応力の値が予想よりもはるかに低く，変形時の流動応力が最も高い<111>引張単結晶においても高々10MPa程度であった．このため，アルミニウム単結晶において，他の引張方位，例えば<100>や<112>の結果と比較することはあまり意味が無いものと判明した．
今後はこれらの結果を踏まえて，残留応力の値が高く現れることが期待される液体窒素中での変形や，銅単結晶への展開を企図している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は残留応力の値が高く出る系での実験を進める必要がある．具体的にはこれまで行ってきた実験と同じアルミニウム<111>引張においても，液体窒素中で変形を与えた場合，流動応力が３倍程度になることが知られており，液体窒素中で大きなひずみを与えた試験片での残留応力測定を進める．また，同じ面心立方金属でも，銅はアルミニウムに比べて弾性異方性が高く，多結晶材料の場合，残留応力も高くなることが知られているので，銅<111>引張単結晶についても研究を進めていく．
変形後の残留応力測定だけでなく，平成24年度の実験において成功した再結晶過程の放射光その場測定を行って，残留応力の高い系での再結晶挙動を明らかにしたい．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度においてもアルミニウムおよび銅単結晶試験片を育成する必要があるので，高純度アルミニウムや銅の原材料費や，結晶育成用高純度カーボンモールド等の消耗品を手当てする必要がある．また残留応力測定はSPring-8において行うので，申請者や研究補助を行う大学院生の旅費も必要である．成果発表に要する学会発表旅費や，論文の英文校閲費，投稿料も研究費に含まれる．
次年度への繰越額は論文の英文校閲費に使用する予定である．
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