| 研究課題/領域番号 |
17H01334
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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 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
山崎 徹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30137252)
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| 研究分担者 |
足立 大樹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00335192)
網谷 健児 東北大学, 金属材料研究所, 特任准教授 (30463798)
三浦 永理 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (70315258)
加藤 秀実 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80323096)
藤田 和孝 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 嘱託教授 (10156862)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2018年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2017年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
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| キーワード | 結晶・組織制御 / ナノ結晶材料 / アモルファス合金 / マイクロ加工 / アモルファス材料 / ナノ結晶合金 |
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| 研究成果の概要 |
ナノ結晶合金やアモルファス合金は結晶粒の超微細粒化等により極端に高強度化・硬質化しており、塑性変形中の加工硬化メカニズムは存在せず脆性的に破壊する。本研究は、ナノヘテロ構造制御を利用してナノ結晶/アモルファス複合合金の高強度・高延性化を目指した。これら合金は変形誘起のナノ結晶粒成長により加工硬化を発現できることを明らかとした。ナノ結晶粒成長には母相となるアモルファス相中に残留するフリーボリューム量に依存しすることを明らかにした。また、Zr-Cu-Ni-Al系金属ガラスに中性子照射を行い、過剰なフルーボリュームを導入したときの機械的特性変化についても検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、単相ではほとんど塑性変形能を持たない結晶粒径5nmのナノ結晶相とアモルファス合金相を組み合わせたナノヘテロ構造を作製することによって、元々備えていた高強度に加えて延性を両立させることを実現している。一方、電析法はフォトリソグラフィ技術との併用により試料作製と様々な部品形状への加工が同時に可能であるため、電析法により作製したナノ結晶/アモルファスNi-W複合合金により、高強度・高耐久性のマイクロギア等の精密金属機械部品の試作に成功しており、今後の幅広い産業利用が期待される。
同様の組織有するZu基の金属ガラス合金に関しても、高強度に加えて高延性特性が発揮できることを明らかにいる。
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