Development of neutron hybrid diffraction method aiming for measurement of residual stress in bulk metals
| Project/Area Number |
17H03161
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Production engineering/Processing studies
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Otake Yoshie 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (50216777)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高村 正人 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00525595)
鈴木 裕士 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, リーダー (10373242)
熊谷 正芳 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (20582498)
徐 平光 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (80554667)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
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| Keywords | 中性子回折 / 小型中性子源 / 残留応力 / バルク金属 / 飛行時間法 / 角度分散法 / モデレータ / モノクロメータ / 非結合型モデレータ / シリコン単結晶 / ベントシリコン / 計測工学 / 材料加工 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The texture of a cold-rolled steel sheet was successfully measured by using time-of-flight diffraction method with a compact neutron source "RANS". Such measurements are indispensable for the developments of novel high-strength steels with excellent formability. In order to improve the energy resolution of the diffraction spectra aiming for the measurement of residual stress, a decoupled moderator which consists of polyethylene and boron carbide was newly fabricated, which was revealed to be useful for the high energy resolution together with the optimum scattering angle.
As regards the angular dispersive diffraction, a monochrometer system has been designed and fabricated, in which silicon single crystal plates were used. 211 diffraction peak of a bcc steel sample was successfully detected by using the monochromatic beam generated by the monochrometer system.
These results successfully depicted the possibility of a compact neutron source to be utilized in industrial field.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
中性子の高い透過力を活用して、回折により金属構造物の残留応力や微視組織を計測する試みが行われているが、これまではビーム強度に優れる原子炉等の大型施設での測定に限られていた。今回、大学や企業の研究所や工場に設置可能な小型中性子源において残留応力測定の可能性が示されたことによって、ものづくり産業における研究・製造・利用の現場に近いサイトで、より高頻度な中性子残留応力・微視組織測定実現への道が開け、高張力鋼の利用拡大や疲労破壊、遅れ破壊の防止に貢献する技術基盤が確立した。
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Report
(4 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] In-house texture measurement using a compact neutron source2020
Author(s)
Xu, P.G., Ikeda, Y., Hakoyama, T., Takamura, M., Otake, Y. & Suzuki, H.
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Journal Title
Journal of Applied Crystallography
Volume: 53
Pages: 444-454
DOI
NAID
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Convergence behavior in line profile analysis using convolutional multiple whole-profile software2018
Author(s)
Kumagai, M., Uchida, T., Murasawa, K., Takamura, M., Ikeda, Y., Suzuki, H., Otake, Y., Hama, T., and Suzuki, S.
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Journal Title
Materials Research Proceedings 6 (ECRS-10)
Volume: 6
Pages: 57-62
DOI
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