2014 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ材料試験による複相金属材料の微視的変形・破壊機構の解明
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24360293
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
高島 和希 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (60163193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 光弘 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (80332865)
峯 洋二 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (90372755)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 / 機械的性質 / 材料組織 / 材料試験 / 破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複相金属材料の強靭化設計では、降伏から破壊に至る材料の変形過程において、各構成相及びその界面における微視的な変形挙動ならびにそのメカニズムの解明が必要とされる。本研究では、申請者らが世界に先駆けて開発したナノメータレベルで試験片の表面変位及び局所的な歪計測が可能なマイクロ材料試験機を用いて、複相組織材料における降伏から破壊までの変形挙動の動的観察を行い、その変形機構の解明を行うことを目的にしている。平成26年度では、前年度までに開発したマイクロサイズ試験片を用いた微小領域の変形挙動計測法を利用して、フェライト/マルテンサイト組織を有する二相鋼（DP鋼）及びLPSO相で強化した二相Mg合金の変形挙動を調べることで、複相材料における変形、破壊の微視機構の検討を行った。
まず、各試料より、二相組織を含む領域から収束イオンビーム加工機を用いてマイクロサイズ試験片を切り出して引張試験を行い、そのときの試験片表面の変形挙動を観察した。
DP鋼については、試験片平行部のマルテンサイト体積分率（Vm）が高いほど引張強さは高くなるが、伸びは小さくなり、くびれを生じることなく破断した。引張変形に伴うフェライト/マルテンサイトの界面の変形挙動を観察した結果、Vmが低い場合、マルテンサイトの周囲に存在するフェライトが局所的に変形することによりボイドが形成され、そこが起点となり破壊を引き起こしていた。一方、Vmが高い場合、フェライトとマルテンサイト界面の剥離によりボイドが形成され、破壊に至っていた。Mg合金においては、析出相であるLPSO相が押出し加工によって引き伸ばされており、その方位（形状）によって周囲のα-Mg相の変形挙動に差が認められた。このことは、本Mg合金において、LPSO相の配向が機械的性質に大きな影響を及ぼすことを示しており、強靭化設計のためにはLPSO相の配向制御が重要となる。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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