| 研究概要 |
変形誘起変態が変形,応力,温度,ひずみ速度等によって強く影響を受ける性質を最大限活用して,変形誘起相変態の発生に伴う微視組織の創生ならびに成長を制御し,製品の成形性の改善ならびに使用目的に応じた,材料の強度,延性,靭性等の機械的特性をもたらすことを目指し,以下の成果を得た.
1.変形誘起変態現象の代表的なものとしてマルテンサイト変態を伴う塑性現象を利用した鋼(TRIP鋼)をとりあげ,メゾスケールせん断帯の交差を主機構とする,温度,ひずみ速度及び応力に依存した変態現象のメカニカルモデルを構築し,変態量の発展方程式の形式で変態量と温度,ひずみ速度,応力の3軸性との関連を表現するマクロスケールモデルを構築した.
2.マクロスケールモデルを有限要素法に組み込み,任意の変形のシミュレーションを行なうことができるプログラムを開発し,不均一変形をうける物体の変形挙動のシミュレーションを行い変態量の分布ならびに強度,延性,靭性を評価した.
3.各種変形条件のもとで材料にマクロスケールの一様変形を加え,原子間力顕微鏡,ナノスケール硬さ試験装置を用いて材料のメゾスケールの変態挙動を観察し,シミュレーション結果と比較することにより変態現象のメカニカルモデルの妥当性を検証した.
4.塑性変形過程のシミュレーションプログラムに変形誘起相変態メカニカルモデルを導入し,逆問題的に変形過程における材料の温度,変形,ひずみ速度,応力などの変態に影響を及ぼす因子を適切に制御することにより,局所的に材料の相変態を抑制あるいは加速させることを可能とする手法を開発した.
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