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せん断ひずみと熱処理による結晶方位制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14567
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関岡山理科大学

研究代表者

寺野 元規  岡山理科大学, 工学部, 講師 (90708554)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード機械工作・生産工学 / 金属生産工学 / 結晶工学 / 精密部品加工 / 構造・機能材料 / 材料加工 / 生産工学
研究成果の概要

本研究ではせん断ひずみと熱処理による局所的な結晶組織制御法の開発を目指し、研究を実施した。せん断ひずみは二次元切削、圧延、ローラーバニシング加工によりそれぞれ付与した。熱処理は再結晶温度以下とすることで、せん断ひずみを加えた部分のみ局所的に再結晶を誘起することができた。また、せん断ひずみ量や熱処理時間を制御することで、結晶粒径を制御することができた。つまり、せん断ひずみと熱処理により局所的な結晶粒径の制御が可能となったと言える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの結晶組織を制御する技術は圧延と熱処理による加工熱処理法が主であり、材料全体で均一に組織制御する方法であり、局所的に組織制御することはできなかった。しかし、本研究成果により、バニシング加工を利用して素材表面のみにせん断ひずみを加え、その後、素材の再結晶温度以下で熱処理することにより、表層部のみ局所的に結晶粒径が可能となった。加えるせん断ひずみの量と熱処理時間を制御することにより、結晶粒径を制御できることから、本手法を用いることにより、部分的に結晶粒径を制御した傾斜機能材料を作ることが可能となったと言える。

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

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部、第47回「若手フォーラム」2020

    • 著者名/発表者名
      尾﨑冬依、寺野元規
    • 学会等名
      逐次圧縮試験による純アルミニウム結晶方位変化の時系列観察
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Microstructure Control of Pure Iron by Metal Cutting Technique2019

    • 著者名/発表者名
      Fumihisa Nagashima, Yuki Nakagawa, Motoki Terano, Atsushi Ito, Siro Torizuka, Masahiko Yoshino
    • 学会等名
      The 8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バニシング加工されたS25C 丸棒表面の静的再結晶組織観察2019

    • 著者名/発表者名
      土居雅彦、花谷優太、寺野元規
    • 学会等名
      日本塑性加工中国・四国支部、第20回学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] “Metal Forming and Friction” from Mechanical Processing2019

    • 著者名/発表者名
      Motoki Terano
    • 学会等名
      Mapua Global Week 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 純鉄の静的再結晶組織に及ぼすひずみ導入方法の影響2018

    • 著者名/発表者名
      永島 史悠,吉野 雅彦,寺野 元規
    • 学会等名
      平成30年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] せん断ひずみが及ぼす静的再結晶粒径への影響2018

    • 著者名/発表者名
      寺野元規,小林亮太,今川知将
    • 学会等名
      2018年度日本実験力学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Burnishing and Anneling Conditions on Microstructure Change of an Iron Plate2018

    • 著者名/発表者名
      Ryandanu P. Wuryanjono,Masahiko Yoshino,Motoki Terano
    • 学会等名
      第69回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 純鉄の静的再結晶組織に及ぼす加工方法と熱処理条件の影響2018

    • 著者名/発表者名
      永島 史悠,吉野 雅彦,寺野 元規
    • 学会等名
      第69回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] バニシング加工による素材表面の組織改善2018

    • 著者名/発表者名
      花谷優太、福井友哉、寺野元規
    • 学会等名
      OUSフォーラム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] バニシング加工によるS25C丸棒表面の結晶組織改善2018

    • 著者名/発表者名
      花谷優太,寺野元規
    • 学会等名
      日本塑性加工学会中国・四国支部第 19 回学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なるせん断ひずみ下における静的再結晶粒径の時系列観察2018

    • 著者名/発表者名
      福井友哉、寺野元規
    • 学会等名
      日本塑性加工学会中国・四国支部第 19 回学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なるせん断ひずみ下における静的再結晶の時系列観察2018

    • 著者名/発表者名
      今川知将,小林亮太,寺野元規
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部 第40回「若手フォーラム」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バニシング加工による局所的結晶組織制御法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      寺野元規
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 中国四国支部 第40回「若手フォーラム」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 純鉄の静的再結晶に及ぼす剪断ひずみの影響2017

    • 著者名/発表者名
      永島 史悠,吉野 雅彦,寺野 元規
    • 学会等名
      第68回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 静的再結晶粒に及ぼす熱処理とせん断ひずみの影響2017

    • 著者名/発表者名
      小林亮太,今川知将,寺野元規
    • 学会等名
      日本塑性加工学会中国・四国支部 第18 回学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 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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