2011 Fiscal Year Annual Research Report
ひずみ加速指数による長時間変形特性と組織の評価
Publicly Offered Research
| Project Area | Bulk Nanostructured Metals -New Metallurgy of Novel Structural Materials |
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23102501
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
佐藤 裕之 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (10225998)
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| Keywords | 鉄合金 / 極微細粉 / ひずみ加速指数 / 寿命予測 / 応力緩和 / 内部応力 |
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| Research Abstract |
本研究では,初期粒径が極めて小さいバルクナノメタルの高温長時間変形(クリープ変形)に注目し,特異な組織変化が引き起こすと予想される高温変形挙動とひずみ速度変化を,最近研究代表者が提案している「ひずみ加速指数」によって定量的に評価し検討する。
(1)ナノパウダーとバルクナノメタルの作成:鉄合金を母材として,極微細粉末を作成し,加圧成形によってバルク体を得た。
(2)バルクナノメタルにおける「ひずみ加速指数」の実験的評価:得られたバルク体のクリープ挙動を実験的に調べた。クリープひずみおよびひずみ速度は,熱処理条件と負荷に大きく依存し,クリープ曲線の形状も異なる。実験を行った範囲ではひずみ加速指数のひずみ依存性は小さく,ひずみ加速指数によるクリープ挙動の整理が可能であることを明らかにした。
(3)バルクナノメタルの内部応力による組織変化評価と材料学的組織評価:変形にともなう動的組織変化の様相を反映する指標として,高温変形における内部応力を評価するために,代表者の所属機関に設置されている試験装置を改良し,ひずみ急変一応力緩和試験を行った。得られた緩和曲線から応力指数を評価する方法を検討した。内部応力と残留応力の評価法を検討し,回折法による評価を行うための実験準備を行った。
(4)「ひずみ加速指数」による変形挙動の外挿法の検討:ひずみ加速指数のバルクナノメタルおよび合金における可用性を検討するため,さまざまな合金のクリープ曲線を用いて外挿を試み,その再現性と限界を検討した。合金系によってひずみ加速指数が大きく変化する場合があるが,外挿される寿命との関係が認められた。ひずみ加速指数の変化が大きい場合の基本的な解析指針を検討し明かにした。
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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
ひずみ加速指数を用いてクリープ挙動を解析するための基本的な手順,およびひずみ速度のひずみ依存性が大きい場合の整理方法について解析手順を確立した。解析の対象とするバルクナノメタルを新たに作成する方法を確認した。組織制御条件は検討中で,熱処理の効果について更に検討を要する。他の方法で作成した微細結晶粒を有する試験材は準備中であるが,基本的な解析方法は確立されており,概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
多様な合金系のバルクナノメタルを対象として評価を試みるために,代表者が有している合金を他の研究班に依頼する等の方法により結晶粒を微細化し,実験および解析に供する。
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