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多次元組織データを用いた組織予測理論へのデータ同化による新規材料設計因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K13983
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26010:金属材料物性関連
研究機関東京大学

研究代表者

江草 大佑  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80815944)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードアルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 / 電子顕微鏡 / EBSD / 主成分分析 / 1XXX / 特性予測 / 不純物元素 / データ同化 / 金属材料 / 機械学習 / 結晶・組織制御
研究成果の概要

持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組織データに対して機械学習アプローチを用いて、材料特性に寄与する組織データを抽出するとともに、抽出データを材料組織学の理論に還元し、高機能材料設計の指針となる新規微細組織因子を見出すことを目的とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高純度Alにおける加工組織の緩和・回復現象は実験的に確認されているものの、現象を支配する因子については未解明の部分が多い。本調査結果は、転位をはじめとした欠陥の運動学に基づく組織形成・発展に関する調査の重要性を示すものである。また、実用的には、加工軟化現象の本質的な理解により、既存Al合金の強度・成形性の制御の幅を広げることが可能となる。特に、強加工材において焼鈍等を用いることなく材料強度が制御可能となることは、組織制御およびコスト低減の観点で重要である。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] The LPSO Structure with an Extra Order beyond Stacking Periodicity2020

    • 著者名/発表者名
      D. Egusa, H. Somekawa, E. Abe
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 61 号: 5 ページ: 833-838

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-MM2019010

    • NAID

      130007835667

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2020-05-01
    • 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] Al-Fe合金における加工軟化現象の起源 -Al13Fe4相による不純物スカベンジング効果-2020

    • 著者名/発表者名
      原聡宏、江草大佑、三原麻未、田中宏樹、大沼郁雄、阿部英司
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observations of Precursor Short-Range Order Clusters of Solute Atoms in a LPSO-Forming Mg-Zn-Gd Ternary Alloy2019

    • 著者名/発表者名
      D.Egusa, K. Kawaguchi, E. Abe
    • 雑誌名

      Frontiers in Materials

      巻: 6 ページ: 266-266

    • DOI

      10.3389/fmats.2019.00266

    • 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] PM-19Impurity Effects on Mechanical Properties of 1000 Series Aluminum Alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Hara Toshihiro、Egusa Daisuke、Mihara Mami、Tanaka Hiroki、Abe Eiji
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 67 号: suppl_2 ページ: i44-i44

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfy115

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Al-Mg-Si合金β”相のSTEM直接観察に基づく微細構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      木下亮平, 江草大佑, 佐々木泰祐, 宝野和博, 立山真司, 箕田正, 田中宏樹, 阿部英司
    • 学会等名
      日本金属学会第166回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Al-Fe合金の加工軟化現象に及ぼす添加Feの影響2020

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏, 江草 大佑, 三原 麻未, 田中 宏樹, 大沼郁雄, 阿部 英司
    • 学会等名
      日本金属学会 第166回春期講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of prediction techniques for long-term performance of Mg alloys based on Materials Integration approach2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Egusa
    • 学会等名
      ICME 2019 (The 5th World Congress on Integrated Computational Materials Engineering)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 6xxx系Al合金微細析出相のSTEM/APTによる構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      木下亮平, 松浦祐樹, 江草大佑, 佐々木泰祐, 宝野和博, 立山真司, 箕田正, 田中宏樹, 阿部英司
    • 学会等名
      日本金属学会 2019年秋期(第165回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 6xxx系アルミニウム合金微細析出物の定量構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      木下亮平, 松浦祐樹, 江草大佑, 佐々木泰祐, 宝野和博, 立山真司, 箕田正, 田中宏樹, 阿部英司
    • 学会等名
      軽金属学会 第137回秋期大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] STEMによる6000系Al合金微小析出物の構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      木下亮平, 江草大佑, 佐々木泰祐, 宝野和博, 立山真司, 箕田正, 田中宏樹, 阿部英司
    • 学会等名
      日本金属学会 関東支部 第16回 ヤングメタラジスト研究交流会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 1000系アルミニウム箔の機械的特性に及ぼす微量不純物元素の影響2019

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏, 江草 大佑, 三原 麻未, 田中 宏樹, 阿部 英司
    • 学会等名
      軽金属学会 第136回春期大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Impurity effects on mechanical properties of 1xxx series aluminum thin foils2019

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hara, Daisuke Egusa, Mami Mihara, Hiroki Tanaka, Eiji Abe
    • 学会等名
      PRICM10 (The 10th Pacific Rim International Conferene on Advanced Materials and Processing)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミニウム合金の加工軟化現象に及ぼすFe添加量の影響2019

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏, 江草 大佑, 三原 麻未, 田中 宏樹, 阿部 英司
    • 学会等名
      日本金属学会 2019年秋期(第165回)講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム合金の加工軟化現象に及ぼすFe添加の影響2019

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏, 江草 大佑, 三原 麻未, 田中 宏樹, 阿部 英司
    • 学会等名
      軽金属学会 第137回秋期大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 1000系アルミニウム箔の延性に及ぼす微量不純物元素の影響2019

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏,江草 大佑,三原 麻未,田中 宏樹,阿部 英司
    • 学会等名
      日本金属学会2019年春期(第164回)講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 1000系アルミニウム合金の機械的特性に及ぼす微量元素の影響2018

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏,江草 大佑,三原 麻未,田中 宏樹,阿部 英司
    • 学会等名
      軽金属学会第134回春期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 1000系アルミニウム箔の機械的特性に及ぼす不純物元素の影響2018

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏,江草 大佑,三原 麻未,田中 宏樹,阿部 英司
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期講演(第163回)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Impurity Effects on Mechanical Properties of 1000 Series Aluminum Alloys2018

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hara, Daisuke Egusa, Mami Mihara, Hiroki Tanaka, Eiji Abe
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第61回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 1000 系アルミニウム合金箔の機械的特性に及ぼす微細組織の影響2018

    • 著者名/発表者名
      原 聡宏,江草 大佑,三原 麻未,田中 宏樹,阿部 英司
    • 学会等名
      軽金属学会第135回秋期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Al-Cu合金における空孔を含むGPゾーンゆらぎ構造の解明2018

    • 著者名/発表者名
      小林知輝,川原巧, 江草大佑, 阿部英司
    • 学会等名
      軽金属学会第134回春期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 収差補正STEMによるAl-Cu合金中GPゾーンの3次元構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林知輝,江草大佑, 阿部英司
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期講演(第163回)大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] STEM像強度解析によるAl-Cu合金におけるGPゾーンの三次元構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林知輝,江草大佑, 阿部英司
    • 学会等名
      軽金属学会第135回秋期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D atomic structure of GP zones in Al-Cu alloys based on HAADF-STEM observations2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Kobayashi, Daisuke Egusa and Eiji Abe
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第61回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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