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高温における亜粒界強化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01739
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関九州大学

研究代表者

中島 英治  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (80180280)

研究分担者 山崎 重人  九州大学, 工学研究院, 准教授 (00804741)
光原 昌寿  九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (10514218)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワードクリープ / 亜粒界 / 耐熱鋼 / 微細組織 / 変形理論 / 変形機構
研究成果の概要

本研究はクリープ変形における亜粒界強化のメカニズムの解明を目的とする。フェライト系耐熱鋼について、固溶強化型合金の高温変形において確立された試験方法と理論的取扱いを応用して亜粒界による抵抗理論モデルの構築を行った。独自に開発した超高精度単軸クリープ試験により10-10 s-1オーダーの極低速クリープ変形の測定に成功した。これにより、高応力と低応力では最小ひずみ速度の応力依存性が異なることを明らかにした。また、超高精度クリープ試験法によって応力急変試験を行った結果、瞬間塑性ひずみ生じることが明らかとなり、フェライト系耐熱鋼は内部応力支配の変形挙動を示すことが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、フェライト系耐熱鋼における亜粒界強化メカニズムは高応力域と定応力域で異なることが明らかとなった。このことは同材料の実用応力域とこれまで加速試験が行われていた応力域では変形メカニズムが異なることを意味しており、今後、実用条件下での同材料の余寿命予測において重要な知見となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 高精度クリープ試験による フェライト系耐熱鋼の変形挙動評価2020

    • 著者名/発表者名
      山﨑重人
    • 学会等名
      日本材料学会 2020年度第4回高温強度部門委員会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クリープ試験の改良と応用2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑重人, 光原昌寿, 中島英治
    • 学会等名
      鉄鋼協会「高温材料の高強度化」第4回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高ひずみ分解能単軸クリープ試験による極低ひずみ速度変形挙動の評価2018

    • 著者名/発表者名
      加藤由輝, 山﨑重人, 光原昌寿, 中島英治
    • 学会等名
      平成30年度日本金属学会・日本鉄鋼協会・軽金属学会九州支部合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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