Elucidation of the mechanism for Portevin-Le Chatelier by in-situ TEM observation and exploration of solid-solution strengthening principle

• Project/Area Number: 24KK0101
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 高木 秀有 日本大学, 工学部, 准教授 (40409040)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 賢治 九州大学, 工学研究院, 教授 (30336002) ; 大村 孝仁 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, センター長 (40343884) ; 河原 康仁 九州大学, 工学研究院, 助教 (51001987)
• Project Period (FY): 2024-09-09 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥20,280,000 (Direct Cost: ¥15,600,000、Indirect Cost: ¥4,680,000); Fiscal Year 2027: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2026: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: Portevin-Le Chatelier / 転位 / 動的ひずみ時効 / その場TEM観察

Outline of Research at the Start

本研究では，転位と固溶元素のクラスタとの相互作用で生じる応力-歪み線図上でみられるセレーション（PLC）の発現メカニズムを解明する．これを実現するために，透過電子顕微鏡（TEM）を用いた最先端の組織観察技術を有するLawrence Berkeley National Laboratory（LBNL）と，広範囲の固溶元素のクラスタを特定する新規解析技術を共同開発する．これら技術を融合させた高分解能TEM観察によってPLC発現メカニズムを解明することで，これまでに実験，理論および計算機実験で検討されてきた材料の強化法の一つである固溶強化の原理を顕わにする．