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脆性相を含む多相材料の強さと延性のトレードオフバランシング

研究課題

研究課題/領域番号 12305044
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

三島 良直  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (00143660)

研究分担者 加藤 雅治  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50161120)
熊井 真次  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00178055)
木村 好里  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (90262295)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
44,160千円 (直接経費: 39,900千円、間接経費: 4,260千円)
2002年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2001年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2000年度: 25,700千円 (直接経費: 25,700千円)
キーワード強度 / 延性 / 組織 / 靭性(じん性) / 金属材料 / 脆性相 / 多相材料 / 靱性(じん性)
研究概要

本研究は脆性相を含む多相金属材料における延性発現機構を解明することを目的とし、脆性相の種類や分散形態を変えた多相金属材料を用いた機械試験とナノスケールの組織観察を行うことにより、室温延性と破壊の巨視的情報、さらには母相や界面における転位組織などの微視的情報を実験的に収集するとともに、これら実験結果を弾性論的解析手法により説明することを試みるものである。
本年度も引き続き数種の合金系における脆性な母相と延性な析出相の組み合わせ、あるいは延性な母相と脆性な析出相の組み合わせにおいて、それぞれの組織形態、結晶構造、母相/析出相間の方位関係、などとと常温から高温に至るまでの強さ・延性・靭性との関係を実験的に、系統的に調べた。
Fe-Mn-Al-C系においてはfccオーステナイト固溶体を母相とし、同じ蝕構造を基調とするE2_1型規則構造を有する(Fe, Mn)_3AlC金属間化合物を析出相とする合金における不連続析出の発現条件の検討、連続析出する場合との機械的特性の相違について検討した。また、Ti-Al-C系においてはhcp母相中への同じE21型規則構造を有するTi_3AIC金属間化合物が析出する場合の組織形成過程と組織形態を調べ、これらと機械的性質の関連について検討した。このほか、Nb-Si-Ti合金では高温のみで安定なNb3Sけ目の共析分解で形成する延性なNb固溶体と脆性なNb_5Si_3相からなるラメラー組織においては、室温ではラメラー間隔が小さいほど強度が高く延性が低いのに対して、高温では強度と延性ともにラメラー間隔が大きいほど優れるという結果を基に、延性相ラメラーの厚さが破壊靭性値に及ぼす影響を考察した。これらの知見を活かして浮遊帯炉を用いた一方向凝固によってラメラーの配向を制御して高い室温靭性が得られる条件を見いだした。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2004 2003 2002 2001 2000 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Precipitation of the Icosahedral Quasicrystalline Phase, R-phase and Laves Phase in Ferritic Alloys2004

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamamoto, Yoshisato Kimura, Yoshinao Mishima
    • 雑誌名

      Materials Transactions Vol.45, No.2

      ページ: 357-360

    • NAID

      10012643348

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Phase constitution and microstructure of the Fe-Si-Cr ternary ferritic alloys2004

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamamoto, Yoshisato Kimura, Yoshinao Mishima
    • 雑誌名

      Scripta Materialia 50

      ページ: 977-981

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temperature dependence of cyclic creep behavior of a Cu-SiO_2 bicrystal with a [0 1 1] 20°twist boundary2003

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Miura, Taku Sakai, Masaharu Kato
    • 雑誌名

      Acta Materialia 51

      ページ: 6163-6168

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Matrix Substructures on Precipitation of the Laves Phase in Fe-Cr-Nb-Ni System2003

    • 著者名/発表者名
      Keisuke YAMAMOTO, Yoshisato KIMURA, Yoshinao MISHIMA
    • 雑誌名

      ISIJ International vol.43, No.8

      ページ: 1253-1259

    • NAID

      10014449370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plastic deformation of Al_<13>Fe_4 particles in Al-Al_<13>Fe_4 by high-speed compression2003

    • 著者名/発表者名
      N.Yoneyama, K.Mizoguchi, S.Kumai, A.Sato, M.Kiritani
    • 雑誌名

      Materials Scinece and Engineering A350

      ページ: 117-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of grain-boundary GeO_2 particles on intergranular fracture of Cu-GeO_2 polycrystals2003

    • 著者名/発表者名
      H.SATO, T.FUJII, S.ONAKA, M.KATO
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 38

      ページ: 1689-1693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Growth Rate on Microstructure and Mechanical Properties of the Directionally Solidified Nb-Si Eutectic Alloy2003

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Sekido, Yoshisato, Kimura, Yoshinao Mishima
    • 雑誌名

      Mat.Res.Soc.Symp.Proc., Materials Research Society, Warrendale, PA(eds.E.P.George et al.) Vol.753

      ページ: 327-3320

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design of Laves phase strengthened ferritic heat resisting steels in the Fe-Cr-Nb(-Ni) system2002

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yamamoto, Yoshisato Kimura, Fu-Gao Wei, Yoshinao Mishima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A329-331

      ページ: 249-254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Microstructural control for strengthening the γ-Fe/E2_1-(Fe,Mn)_3AlC_x alloys2002

    • 著者名/発表者名
      Yoshisato Kimura, Kunio Hayashi, Kazuyuki Handa, Yoshinao Mishima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A329-331

      ページ: 680-685

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of C11b/C40 Lamellar in a MoSi_2-15mol%TaSi_2Alloy2001

    • 著者名/発表者名
      F.G.Wei, Y.Kimura, Y.Mishima
    • 雑誌名

      Intermatallics 9

      ページ: 661-670

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alloy Design of Nb_5Si_3 Composite with a Fine Lamellar Structure for Ultra-High Temperature Application2001

    • 著者名/発表者名
      N.Sekido, F.G.Wei, Y.Kimura, S.Miura, Y.Mishima
    • 雑誌名

      Structural Intermetallics 2001, TMS, Warrendale, Pittsburgh, U.S.A.(eds.D.M.Dimiduk et al.)

      ページ: 795-800

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Microstructure by Heat Treatment to Overcome the Trade-off Balancing in the Niobium Silicide Based MMC as Ultra-High Temperature Smart Materials2001

    • 著者名/発表者名
      N.Sekido, F.G.Wei, Y.Kimura, S.Miura, Y.Mishima
    • 雑誌名

      Transaction of the Materials Research Society of Japan 26

      ページ: 145-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compressive Mechanical Properties of Multi-phase Alloys Based on B2 CoAl and E2_1 Co_3AlC2000

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimura, M.Takahashi, H.Hosoda, S.Miura, Y.Mishima
    • 雑誌名

      Intermetallics 8

      ページ: 749-757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (Nb)/(Nb,Ti)_5Si_3二相合金の機械的性質に及ぼすラメラー間隔の影響2000

    • 著者名/発表者名
      関戸信彰, 木村好里, 韋 富高, 三浦誠司, 三島良直
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 64(11)

      ページ: 1056-1061

    • NAID

      10005343715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kimura, M.Takahashi, H.Hosoda, S.Miura, Y.Mishima: "Compressive Mechanical Properties of Multi-phase Alloys Based on B2 CoAl and E2_1 Co_3AlC"Intermetallics. 8. 749-757 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 関戸信彰, 木村好里, 韋 富高, 三浦誠司, 三島良直: "(Nb)/(Nb, Ti)_5Si_3二相合金の機械的性質に及ぼすラメラー間隔の影響"日本金属学会誌. 64(11). 1056-1061 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] F.G.Wei, Y.Kimura, Y.Mishima: "Characterization of C11b/C40 Lamellar in a MoSi_2-15mol%TaSi_2 Alloy"Intermetallics. 9. 661-670 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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