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ナノスケールマーキングによる局所塑性ひずみの統計的評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K04751
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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

森川 龍哉  九州大学, 工学研究院, 助教 (00274506)

研究分担者 田中 將己  九州大学, 工学研究院, 教授 (40452809)
奥山 彫夢  九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (50804655)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード転位論 / 力学物性 / 集合組織 / 変形微視組織 / 結晶性材料 / 相当塑性ひずみ / 構造用金属材料 / 局所ひずみ分布 / 力学的応答 / 塑性変形 / マテリアルインフォマティックス
研究成果の概要

深海底敷設用ラインパイプに使われる複相鉄鋼材料において,荷重反転に伴う降伏応力低下現象に及ぼす材料内部の塑性変形状態の影響を検討し,負荷方向を逆転させると局所変形領域でひずみが回復するという特異な現象を発見した.
一方,自動車用複相鋼において,強化に寄与するマルテンサイトが,弾性変形域のみならず塑性変形開始後も加工硬化に寄与していることが明らかとなった.また,その効果はマルテンサイトの体積率が大きくなると変形早期に飽和する傾向を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的には,材料の内部組織を複相化することで,どのように変形の不均一が助長され,それが材料の力学特性の向上に如何に寄与するかについて多くの知見が得られた.
また,実用的には,ラインパイプに使われる複相鉄鋼材料の荷重逆転による降伏応力低下のメカニズムが解明され,自動車用複相鋼における強化組織の役割が明確化されたことにより,新たな材料開発指針を得るとともに,TRIP鋼などの他の材料種への知見の応用が示唆された.

報告書

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

    (29件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis of Work Hardening Behavior in Ferrite-Martensite Dual-phase Steels Using Micro-grid Method2021

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Tatsuya、Yoshioka Shimpei、Tanaka Masaki、Toji Yuki、Hasegawa Kohei
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 61 号: 2 ページ: 625-631

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2020-616

    • NAID

      130007987404

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2021-02-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of Inhomogeneous Deformation in a Cold-Rolled Ti-added Ultra-Low Carbon Steel using High-Precision Markers Drawn by Focused Ion Beam2021

    • 著者名/発表者名
      T Morikawa, R Kurosaka, M Tanaka, T Ichie and K Murakami
    • 雑誌名

      IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering

      巻: 1121 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1088/1757-899x/1121/1/012008

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modelling and Crystal Plasticity Analysis for the Mechanical Response of Alloys with Non-uniformly Distributed Secondary Particles2020

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Yelm、Tanaka Masaki、Ohashi Tetsuya、Morikawa Tatsuya
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 60 号: 8 ページ: 1819-1828

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2019-754

    • NAID

      130007888020

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 年月日
      2020-08-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Change in Slip Mode with Temperature in Ti–0.49 mass%O2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Tanaka, Yukihiro Hayashi, Yelm Okuyama, Tatsuya Morikawa and Kenji Higashida
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 1 ページ: 80-85

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2018251

    • NAID

      130007550001

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature Dependence of Activation Enthalpy for Yielding in Bimodal Ti–6Al–4V2019

    • 著者名/発表者名
      Bhargavi Rani Anne, Masaki Tanaka, Tatsuya Morikawa
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 9 ページ: 1828-1832

    • DOI

      10.2320/matertrans.ME201902

    • NAID

      130007695356

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 伸線パーライト鋼におけるデラミネーション発生メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      田中將己,真鍋敏之,森川龍哉,東田賢二
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 105 号: 2 ページ: 155-162

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.TETSU-2018-106

    • NAID

      130007585428

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 第二相粒子が不均一に分散する合金の力学負荷応答に関するモデリングと結晶塑性解析2019

    • 著者名/発表者名
      奥山彫夢,田中將己,大橋鉄也,森川龍哉
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 105 号: 2 ページ: 163-172

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.TETSU-2018-098

    • NAID

      130007585436

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Observation of Inhomogeneous Deformation in a Cold-Rolled Ti-added Ultra-Low Carbon Steel using High-Precision Markers Drawn by Focused Ion Beam2021

    • 著者名/発表者名
      T Morikawa, R Kurosaka, M Tanaka, T Ichie and K Murakami
    • 学会等名
      19th International Conference on Textures of Materials(ICOTOM19)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ti添加極低炭素鋼における冷間圧延に伴う結晶粒分割追跡2020

    • 著者名/発表者名
      赤井周平,森川龍哉,田中將己,市江毅,村上健一
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] bcc型ハイエントロピー合金(TiZrNbHfTa)における辷りの固執評価2020

    • 著者名/発表者名
      岡丈慎治,森川龍哉,田中將己
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 一軸引張における変形の不均一の現象論的モデルと応力ひずみ応答の予測2020

    • 著者名/発表者名
      森川龍哉,田中將己
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト-ベイナイト複合組織鋼の脆性-延性遷移挙動2020

    • 著者名/発表者名
      坂巻巧,名古秀徳,難波茂信,森川龍哉,田中將己
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マイクロカンチレバーを用いたFe-Si合金の塑性変形挙動解析2020

    • 著者名/発表者名
      池上健太,田中將己,森川龍哉,奥山彫夢
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト鋼での塑性変形挙動に及ぼす低温焼戻し温度の影響2020

    • 著者名/発表者名
      富山耕介,田中將己,森川龍哉
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 結晶塑性有限要素解析を用いたSi単結晶の加工硬化挙動解析2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木飛翔,奥山彫夢,森川龍哉,田中將己,藤瀬淳,小野敏昭
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系材料における冷間圧延に伴う優先結晶方位の発達と粒内ひずみ分布2019

    • 著者名/発表者名
      森川龍哉,田中將己
    • 学会等名
      日本金属学会第3回金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷延鋼板における局所ひずみ分布の微細マーカー法による直接観察2019

    • 著者名/発表者名
      黒坂隆太,田中將己.森川龍哉
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第178回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単軸繰り返し変形させた複相鋼の不均一変形挙動2019

    • 著者名/発表者名
      森川龍哉,田中將己,黒坂隆太,安田恭野,嶋村純二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第178回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温焼戻しラスマルテンサイト鋼における変形・破壊メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      富山耕介,田中將己,森川龍哉
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第178回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細マーカー法によるFe-Ni合金のマルテンサイト変態に伴うひずみ分布解析2019

    • 著者名/発表者名
      森川 龍哉,田中 將己
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 負荷反転繰り返し変形させた複相鋼における不均一変形挙動2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤宏明,森川龍哉,田中將己,安田恭野,嶋村純二
    • 学会等名
      第61回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Deformation structures and recrystallization behavior in a cold-rolled bicrystal of Fe-Al alloy2019

    • 著者名/発表者名
      Morikawa T., Tokunaga S., Tanaka M., Yoshie T., Murakami K.
    • 学会等名
      7th International Conference on Recrystallization and Grain Growth(ReX&GG)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微細マーカー法によるFe-Ni合金のマルテンサイト変態に伴うひずみ分布の解析2018

    • 著者名/発表者名
      森川龍哉,加藤遼馬,田中將己,東田賢二
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷延したTi添加極低炭素鋼における局所ひずみ分布の微細マーカー法による直接観察2018

    • 著者名/発表者名
      黒坂隆太,森川龍哉,田中將己,市江毅,村上健一
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] BCC鉄系材料における優先結晶方位の発達と局所塑性ひずみ解析2018

    • 著者名/発表者名
      森川龍哉,田中將己
    • 学会等名
      日本金属学会第2回金属・無機・有機材料の結晶方位解析と応用技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷延したTi添加極低炭素鋼における局所ひずみ分布の微細マーカー法による直接観察2018

    • 著者名/発表者名
      黒坂隆太,森川龍哉,田中將己
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第176回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fe-Ni合金のマルテンサイト変態に伴うひずみ分布解析2018

    • 著者名/発表者名
      森川龍哉
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第2回オーステナイトを含む複相鋼における不均一変形フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷延したTi添加極低炭素鋼における局所ひずみ分布の微細マーカー法による直接観察2018

    • 著者名/発表者名
      黒坂隆太,森川龍哉,田中將己,市江毅,村上健一
    • 学会等名
      第60回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] マテリアルズ・インフォマティクス開発事例最前線2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡,田村亮,津田宏治,犬丸啓,森川龍哉,田中將己,松本要
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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