| 研究課題/領域番号 |
16H02408
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・組織制御工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
近藤 勝義 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (50345138)
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| 研究分担者 |
梅田 純子 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (50345162)
今井 久志 大阪大学, 接合科学研究所, 講師 (30452379)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
40,170千円 (直接経費: 30,900千円、間接経費: 9,270千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2016年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 粉末冶金 / 粉末プロセス / 純チタン |
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| 研究成果の概要 |
固相焼結法により酸素や窒素などの軽元素が均一固溶することで純チタン（α-Ti）材の高強度と高延性の両立を実現したが，本研究では，相変態と急冷熱処理の適正化により溶質原子の再分配を促し，高濃度の酸素が固溶するチタン焼結材における延性向上機構を解明した．その結果を加工・熱処理プロセスに展開し，鋳造材においてもヘテロ組織を形成することで強度-延性の相反関係を打開できることを実証した．さらに，理論計算を用いてα-Ti結晶内での固溶酸素原子の最安定化構造が八面体サイトであることを予測し，X線回折結果との一致を検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
チタン焼結材の革新的力学機能発現に向けて，廉価な軽元素である酸素や窒素の有効利用を実現すべく，固溶状態での溶質原子の振舞いを解明することで従前より延性低下を誘発する負の成分とされてきた酸素・窒素が高延性を維持しつつ，高強度発現に作用するといった新たな知見を得た．さらに，このような特異な力学特性の発現に資する加工・熱処理プロセスを提案し，チタン溶解材においても高強度・高延性の両立を実現した．以上の成果は，チタン素材のコスト削減に直結するものであり，チタンをコモンメタルとして幅広い分野で利活用するための重要な基盤技術になり得る．
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