2022 Fiscal Year Annual Research Report
Influence of interfaces on local deformation and mechanical properties in dual phase light metals
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22H01364
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
眞山 剛 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (40333629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
峯 洋二 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90372755)
郭 光植 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (90847170)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 結晶塑性 / 異方性 / 材料試験 / 組織評価 / 有限要素解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，「複相軽金属材料における界面の整合性が力学特性に及ぼす影響を実験的に明らかにすると共に，数値解析を援用してその微視的機構を解明する」という目的を達成するために，①マイクロ材料試験，②微細組織観察，③界面を考慮した解析手法の構築，④系統的な数値解析を緊密な連携の下で実施している．
初年度である２０２２年度は，実験的研究として比較的低荷重かつ大変形を示す軽金属材料に適したマイクロ材料試験を実施するための実験装置の構築と改良を主に進めると共に，長周期積層(LPSO)型マグネシウム(Mg)合金鋳造材および押出材を対象としてマイクロ引張試験による力学特性評価を開始した．また走査型電子顕微鏡(SEM)および透過型電子顕微鏡(TEM)による変形前後試料の組織評価も開始し，界面近傍における変形組織を特徴付けするための基礎的なデータを取得した．一方，数値的研究としては，研究代表者がこれまでに構築してきた単相材を対象とする界面の影響を考慮した結晶塑性有限要素解析手法を複相材に対しても適用可能となるよう手法を拡張した．さらに，単結晶や双結晶に加えて単相多結晶体を想定した系統的な数値解析を実施することにより，従来手法により実施した結果との整合性や相違点を把握すると共に，数値解析の入出力データフォーマットを見直し，さらに結果を効率的に把握するための可視化方法についても検討する等，数値解析環境の整備も進めた．
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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
当初の計画通り，マイクロ材料試験の装置構築・改良を進めると共に，長周期積層(LPSO)型マグネシウム(Mg)合金鋳造材および押出材のマイクロ引張試験を開始することができたことに加えて，変形前後試料の組織評価，界面の影響を考慮した結晶塑性有限要素解析手法の複相材への拡張を実施することができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
２０２３年度は，昨年度に整備したマイクロ材料試験環境を用いて，引き続き長周期積層(LPSO)型マグネシウム(Mg)合金鋳造材および押出材のマイクロ引張試験を継続すると共に二相チタン合金および析出強化型Al合金の変形挙動評価を開始する．また，各材料に対して走査型電子顕微鏡(SEM)および透過型電子顕微鏡(TEM)による変形後試料の組織評価も実施する．数値的研究としては，昨年度に構築した多相材料のための解析手法に各材料の変形機構を導入すると共に，実験に対応する数値解析を実施し，その適用性を検証しながら，実験・観察結果に基づく界面通過能のモデル化と解析への実装，および降伏・硬化の界面効果に関するモデル化と解析への実装を開始する．
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