2015 Fiscal Year Annual Research Report
軟質粒子分散強化材の塑性加工に伴う粒子変形・分解挙動の評価と応用
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26289262
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
土山 聡宏 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40315106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤間 大地 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (80612118)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 / 鉄鋼材料 / 析出強化 / 強ひずみ加工 / 加工軟化 / 電気抵抗 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、時効処理条件によって軟質Cu粒子のサイズを変化させたFe-2Cu合金（ピーク時効材および過時効材）、ならびに比較材である硬質VC粒子分散鋼を供試材とし、圧延加工および伸線加工に伴う電気抵抗と転位密度の変化を系統的に調査した。
（当初は種々の析出物を分散させた材料を調査する予定であったが、より実験条件（ひずみ量）を拡大することを優先し、試料は最低限にとどめた。）
上記実験の結果、軟質Cu粒子は塑性変形に伴い分解して再固溶を起こすことが定量的に示された。とくに粒子サイズが10nm以下であるピーク時効材では分解速度が速く、相当ひずみが約3に達すると加工軟化が生じ、最終的には完全な固溶体に近づいていく事実も見いだした。また測定された転位密度から算出された転位強化分を差し引くことで見積もられる析出強化量は加工率の増大に伴い低減していくことも実証された。それに対して硬質粒子分散鋼では、単調に硬化が生じ、粒子の分解は生じないことが確認された。本実験結果の一部は投稿論文として、Acta Materialia（accepted）に発表した。
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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
本年度の成果により、「塑性加工に伴うCu粒子の分解」の定量評価法が確立された点は大きな進展である。得られた成果は、論文により成果報告を行い、国際会議2件での発表も決定している。また、まだ十分な結果は得られていないが、中性子回折法による相応力分配挙動の調査や、3Dアトムプローブを用いた粒子分解挙動の直接観察にも着手している。当初の計画と前後する点は種々あるが、最終年度にはほぼ目的を達成できると予想され、順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
既に着手している中性子回折、3Dアトムプローブを用いた調査に加え、当初からの最大の目標である「ナノスケールDICによるひずみ分布解析」を実施する。既にナノサイズのCu粒子を広範囲でSEM観察できる手法を確立し、その場引張試験機の当SEMへの実装も完了した。最終年度はその装置を用いてFe-Cu合金を集中的に観察し、軟質粒子分散鋼の変形挙動の特徴を解明する予定である。
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| Causes of Carryover |
外部への依頼実験の多くを3年目の研究で行うこととしたため、H27年度は「その他」の費用の額が当初の予定よりも少なくなったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記の依頼実験を3年目（H28年度）に集中して行うことで、予算を全て使用する予定である。
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Research Products
(6 results)
