マイクロ単結晶を用いたその場観察破壊・疲労試験法の開発

• 研究課題/領域番号: 16K14423
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 峯 洋二 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (90372755)
• 研究分担者: 高島 和希 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (60163193)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 構造・機能材料 / 強度・破壊靭性

研究成果の概要

従来の材料試験法では困難であった、微細で複雑な階層組織を有する合金のき裂進展挙動を解析するため、標準的な試験片の50分の1まで縮小した超小型試験片を用いたき裂進展試験技術を開発した。この手法を用いて、先端高強度鋼の重要組織であるマルテンサイトにおける疲労き裂進展の素過程を調査した。また、水素脆化が問題となる準安定オーステナイト鋼について発達するマルテンサイトとき裂進展の関係性を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Karlsruhe Institute of Technology(Germany)
• [国際共同研究] University of Birmingham(英国)
• [国際共同研究] Karlsruhe Institute of Technology(Germany)
• [国際共同研究] University of Birmingham(英国)
• [雑誌論文] Effect of ultrafine grain refinement on hydrogen embrittlement of metastable austenitic stainless steel (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, N. Horita, Z. Horita, K. Takashima
  • 雑誌名: International Journal of Hydrogen Energy 巻: 42 号: 22 ページ: 15415-15425
  • DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.04.249
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crystallographic study of hydrogen-induced twin boundary separation in type 304 stainless steel under cyclic loading (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueki Shohei、Mine Yoji、Takashima Kazuki
  • 雑誌名: Corrosion Science 巻: 129 ページ: 205-213
  • DOI: 10.1016/j.corsci.2017.10.013
  • 査読あり
• [学会発表] 微小試験片を用いたTi-6Al-4Vラメラ合金における疲労き裂進展機構の調査 (2018)
  • 著者名/発表者名: 片嶌俊介, 峯洋二, 高島和希
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会2018年春季演大会
• [学会発表] 極低炭素鋼ラスマルテンサイトにおける疲労き裂進展機構の結晶学的考察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 峯洋二, 松村卓哉, 森戸茂一, 高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2018年春期講演大会
• [学会発表] 炭素鋼ラスマルテンサイトにおける結晶学的疲労き裂進展機構の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松村卓哉，峯 洋二，高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2017年春期講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] ステンレス鋼SUS304の水素誘起双晶界面分離における変形誘起マルテンサイト変態の役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 植木翔平，峯 洋二，高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2017年春期講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Hydrogen embrittlement of type 304 austenitic stainless steel and effect of ultrafine grain refinement (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, Z. Horita, K. Takashima
  • 学会等名: The 15th International Conference on Advanced Materials
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マイクロ引張試験によるSUS304単結晶および超微細粒における水素脆化挙動の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 峯洋二, 高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2017年秋期講演大会
• [学会発表] Fe‐0.24mass%C焼入れ鋼における疲労き裂進展挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松村卓哉, 峯洋二, 高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2017年秋期講演大会
• [学会発表] SUS304の引張挙動における双晶界面の役割と水素の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 植木翔平, 古賀薫, 眞山剛, 峯洋二, 高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2017年秋期講演大会
• [学会発表] Effect of hydrogen on twin boundary cracking in type 304 stainless steel (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Ueki, Y. Mine, K. Takashima
  • 学会等名: FiMPART2017
  • 国際学会
• [学会発表] Crystallographic orientation dependence of fatigue crack growth in lath martensite of carbon steel (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, T. Matsumura, K. Takashima
  • 学会等名: FiMPART2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Microtensile behaviour of lath martensite structures in medium carbon steels (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, K. Kwak, T. Mayama, K. Takashima
  • 学会等名: FiMPART2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Crystallographic study of hydrogen-induced fatigue crack growth in type 304 austenitic stainless steel (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, S. Ueki, K. Takashima
  • 学会等名: Materials Science and Engineering Congress 2016 (MSE2016)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of hydrogen on twinning-mediated crack growth in pure titanium single crystals under cyclic loading (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Takagi, Y. Mine, K. Takashima, H. Li, P. Bowen
  • 学会等名: Materials Science and Engineering Congress 2016 (MSE2016)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] Relationship between fatigue crack growth and twin boundaries in alloy 718 (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Yamaguchi, Y. Mine, K. Takashima, C. Aoki, T. Ueno
  • 学会等名: Materials Science and Engineering Congress 2016 (MSE2016)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] Crystallographic fatigue crack growth behaviour in lath martensite structures of carbon steel (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumura, Y. Mine, K. Takashima
  • 学会等名: Materials Science and Engineering Congress 2016 (MSE2016)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] α-チタン単結晶の変形双晶を伴うき裂進展過程に及ぼす水素の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高木康介，峯 洋二，高島和希
  • 学会等名: 日本金属学会2016年秋期講演大会
  • 発表場所: 大阪府豊中市
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] 718合金の双晶が関与した疲労き裂進展 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山口誠人，峯 洋二，高島和希，青木宙也，上野友典
  • 学会等名: 日本金属学会2016年秋期講演大会
  • 発表場所: 大阪府豊中市
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] 超微細粒SUS304の水素脆化挙動における変形誘起マルテンサイトの役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀田伸明，峯 洋二，高島和希，堀田善治
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第172回秋季講演大会
  • 発表場所: 大阪府豊中市
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Anisotropic plasticity and crystallographic fatigue crack growth in lath martensite structures of carbon steel (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, T. Matsumura, S. Ueki, K. Takashima
  • 学会等名: THERMEC2016
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Characterization of hydrogen embrittlement of metastable austenitic stainless steel using micro-tensile testing (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Mine, O. Kraft, K. Takashima
  • 学会等名: THERMEC2016
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Micro-mechanical characterisation of hydrogen embrittlement related to twin boundary in type 304 stainless steel (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Ueki, K. Koga, Y. Mine, K. Takashima
  • 学会等名: THERMEC2016
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2016-05-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 先端材料学研究室
  • URL: http://www.msre.kumamoto-u.ac.jp/~sentan/
• [備考]
  • URL: http://www.msre.kumamoto-u.ac.jp/~sentan/