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時効の不思議を原子の世界から探る

研究課題

研究課題/領域番号 18K18953
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

金子 賢治  九州大学, 工学研究院, 教授 (30336002)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード鉄鋼材料 / 炭素クラスター / 合金 / 時効 / 電子顕微鏡 / 析出強化 / 透過型電子顕微鏡 / アルミニウム合金 / 時効メカニズム / 構造用金属材料 / 原子分解能電子顕微鏡
研究成果の概要

炭素の添加量によって鉄鋼材料の組織や特性が大幅に変化する。中でも、焼入れ材を低温時効することで生ずる炭素クラスターは優れた強化能を有することから、炭素クラスターを活用した高強度化及び工業的な実用化が期待されている。本研究では、炭素クラスターによる高強度化のための強化機構の解明を目的とし、透過電子顕微鏡によるその場加熱解析のためのホルダー開発を、そして、加熱による炭素クラスターの発生・分散状態や結晶構造を解明すること、そして炭素クラスターと転位の相互作用をその場引張法により動的観察することで、炭素クラスターと転位の相互作用を直接解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

透過型電子顕微鏡用の新ホルダーを開発することにより、その場加熱実験と高傾斜観察が可能となった。鉄鋼材料中における炭素クラスターの結晶学的知見を得ることに成功している。また、炭素クラスターと転位との相互作用を直接的に知見を得ることに成功している。今後、この観察法を他の合金材料などに適用することにより、その強化機構をナノスケールで解明することが可能となる。

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

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of core-shell type structure in duplex martensitic steel2021

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko, T.Maeda, K.Ichino, Y.Kawahara, T.Masumura, T.Tsuchiyama, H.Shirahata and R.Uemori
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 193 ページ: 112-116

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2020.10.044

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plan-view characterization of intergranular precipitates on grain boundaries by combination of FIB lift out method and TEM analyses: A case study in austenitic stainless steel2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Kousei、Kaneko Kenji、Hara Toru、Kawahara Yasuhito、Hamada Jun-ichi、Takushima Chikako、Teranishi Ryo
    • 雑誌名

      Micron

      巻: 138 ページ: 102927-102927

    • DOI

      10.1016/j.micron.2020.102927

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel nonlinear reconstruction method with grey-level quantisation units for electron tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Baba Norio, Kaneko Kenji, Baba Misuzu
    • 雑誌名

      Science Report

      巻: 10 号: 1 ページ: 20146-20161

    • DOI

      10.1038/s41598-020-77156-1

    • 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] An answer to the carbon cluster in low-temperature aged ferritic low-carbon steel2020

    • 著者名/発表者名
      Maeda Takuya、Kawahara Yasuhito、Kinoshita Keisuke、Sawada Hideaki、Takahashi Jun、Teranishi Ryo、Kaneko Kenji
    • 雑誌名

      Materials Characterization

      巻: 159 ページ: 110006-110006

    • DOI

      10.1016/j.matchar.2019.110006

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 過飽和Al-Mg-Si合金における固溶強化挙動2018

    • 著者名/発表者名
      Takata Ken、Ushioda Kohsaku、Kaneko Kenji、Akiyoshi Ryutaro、Ikeda Ken-ichi、Hata Satoshi、Nakashima Hideharu
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 82 号: 8 ページ: 314-318

    • DOI

      10.2320/jinstmet.J2018015

    • NAID

      130007419049

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 年月日
      2018-08-01
    • 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] Structural and compositional study of precipitates in under-aged Cu-added Al-Mg-Si alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Maeda Takuya、Kaneko Kenji、Namba Takuya、Koshino Yuki、Sato Yukio、Teranishi Ryo、Aruga Yasuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35134-8

    • 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
  • [学会発表] 時効温度による違いがAI-Mg-Si-Cu合金の微構造に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      難波拓哉、佐藤幸生、寺西亮、金子賢治、宍戸久郎
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会九州支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] TEM内その場加熱による低炭素マルテンサイト鋼の析出物観察2019

    • 著者名/発表者名
      福尾洋介、金子賢治、土山聡宏、植森龍治、白幡浩幸、前田拓也
    • 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] Nanoscale characterization of β” and Cu containing precipitates in a Cu added Al-Mg-Si alloy2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda T., Koshino, Namba T., Aruga Y., Sato Y., Teranishi R., and Kaneko K.
    • 学会等名
      International Microscopy Congress 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 九州大学大学院工学研究院材料工学部門 ナノ材料組織解析学・金子研究室

    • URL

      http://zaiko13.zaiko.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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