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X線応力測定法の粗大粒および微小領域への拡張

研究課題

研究課題/領域番号 17K06046
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関新潟大学

研究代表者

鈴木 賢治  新潟大学, 人文社会科学系, 教授 (30154537)

研究分担者 城 鮎美 (瀬ノ内鮎美)  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 研究員(定常) (60707446)
菖蒲 敬久  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, サブリーダー (90425562)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードX線応力測定 / 粗大粒 / シンクロトロン放射光 / 二重露光法 / DEM / 残留応力 / CdTeピクセル検出器 / X線応力測定 / 平行ビームX線 / 平行ビームX線 / 材料設計 / プロセス / 物性 / 評価
研究成果の概要

粗大粒のX線応力測定困難は,回折中心が定まらないことを明らかにした.回折中心が結晶粒ごとに異なるので,回折中心の仮定は破綻する.二重露光法を提案した.本方法では,回折斑点のビームを2カ所で測定し,その2カ所の斑点位置から直線関係を導いて,入射ビームと回折ビームの直線関係を用いて,回折角度と回折位置の両方を導くことができる.本方法を粗大粒や微小領域の応力測定に応用することで,精度のよくX線応力測定を実現した.それを利用して,アルミニウム合金のくさびによる塑性変形部の残留応力のマップを測定した.これらの結果と数値シミュレーションはよく対応した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで,X線応力測定は,粗大粒(微小領域),集合組織,溶接部に適用困難とされていた.本研究はその原因を明らかにしたことの意義は大きい.また,その原因を克服するために,回折中心を仮定するこれまでの測角方法を止揚して,独創的な測角法を提案した.その手法は,回折ビームと入射X線の直線関係から角度を決定し,かつ回折位置も解析できる優れた手法である.この回折測定方法は新しい方法であり,学術的にも工業製品の開発にも大いに役立ち注目に値する.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] CdTeピクセル検出器による応力評価の実証的研究2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,城 鮎美,豊川秀訓,佐治超爾,菖蒲敬久
    • 雑誌名

      材料

      巻: 69

    • NAID

      130007833307

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 二重露光法による粗大粒材の応力測定2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,菖蒲敬久
    • 雑誌名

      材料

      巻: 68 号: 4 ページ: 312-317

    • DOI

      10.2472/jsms.68.312

    • NAID

      130007635160

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 年月日
      2019-04-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intergranular Strains of Plastically Deformed Austenitic Stainless Steel2019

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki and T. Shobu
    • 雑誌名

      E-Journal of Advanced Maintenance

      巻: 10 ページ: 9-17

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stress Measurements of Coarse Grain Materials using Double Exposure Method with Hard Synchrotron X-Rays2018

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, T. Shobu and A. Shiro
    • 雑誌名

      Materials Research Proceedings

      巻: 6 ページ: 69-74

    • DOI

      10.21741/9781945291890-12

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposal for a direct-method for stress measurement using an X-ray area detector2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kenji
    • 雑誌名

      NDT and E International

      巻: 92 ページ: 104-110

    • DOI

      10.1016/j.ndteint.2017.07.012

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビックデータによる粗大粒材料のX線応力評価2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,城 鮎美,豊川秀訓,佐治超爾,菖蒲敬久
    • 学会等名
      第53回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CdTeピクセル検出器と放射光白色X線による応力評価への挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,城 鮎美,豊川秀訓,佐治超爾,菖蒲敬久
    • 学会等名
      日本保全学会第16回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二重露光法による粗大粒の応力測定2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,菖蒲敬久,城 鮎美
    • 学会等名
      日本保全学会第15回学術講演会要旨集,pp. 143-148,2018/7/11,福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 二重露光法による粗大粒の応力測定2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,菖蒲敬久,城 鮎美
    • 学会等名
      第52回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集,pp. 82-85,2018/7/13,静岡県産業経済会館.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Stress measurements of coarse grain materials using double exposure method with hard synchrotron X-rays2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki1, Takahisa Shobu and Ayumi Shiro
    • 学会等名
      The 10th European Conference on Residual Stresses in Leuven, Kingdom of Belgium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A new stress measurement for coarse grain materials using hard synchrotron radiations2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki1, Takahisa Shobu and Ayumi Shiro
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Maintenance Science and Technology, Tohoku University, Oct. 10-23-24/ (2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diffraction plane dependence of micro residual strain by plastic deformation2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suzuki,Takahisa Shobu
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutron and Synchrotron Radiation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 塑性変形による微視的残留応力の回折面依存性2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,菖蒲敬久
    • 学会等名
      第51回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オーステナイト系ステンレス鋼の微視的残留応力の回折面依存性2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢治,菖蒲敬久
    • 学会等名
      日本保全学会 第14回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] CdTeピクセル検出器ツール

    • URL

      http://kikai.ed.niigata-u.ac.jp/CdTe/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] CdTe検出器ツール

    • URL

      http://kikai.ed.niigata-u.ac.jp/CdTe/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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