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強ひずみ加工法による超微細結晶材料における粒界平衡化と熱的安定性

研究課題

研究課題/領域番号 19560711
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関同志社大学

研究代表者

宮本 博之  同志社大学, 理工学部, 教授 (10298698)

研究分担者 御牧 拓郎  同志社大学, 理工学部, 名誉教授 (20066244)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2007年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードナノクリスタル / 超微細結晶材料 / 強ひずみ加工法 / ECAP / 応力腐食割れ / 強ひずみ加工 / 結晶粒界 / 粒界構造 / ECAP法 / 腐食
研究概要

等径角付き押し出し(Equal-Channel Angular Pressing : ECAP)法により超微細結晶化したα黄銅(Cu-10wt%Zn)について応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracking : SCC)感受性を評価し, 結晶粒径の影響, 平衡・非平衡粒界の影響を明らかにする事を目的とした. 強ひずみ加工法の一つであるECAP法により室温で8パス加工することにより, 結晶粒径が平均約100nmまで微細化することに成功した. 8パス加工材ではECAP加工後に200℃で40秒の短時間熱処理を行った. 強ひずみ加工で形成した粒界は過剰な転位を有する非平衡粒界と考えられており, この熱処理により過剰な転位は回復し, 平衡粒界に変化すると考えられる. さらに比較として, ECAP加工しない0パス材, 加工硬化を目的とした1パス材を評価した. SCC試験は, I型試験片により室温(約290K), 14%NH_3雰囲気中に一定ひずみのもとで24時間放置した後のき裂長さを評価した
SCC試験の結果, 8パスした超微細結晶材は0パス材、1パス材に比べて、σ/σys(σは負荷応力,σysは0.2%耐力)が低い値でき裂の発生が確認された. また、ECAP加工後の短時間熱処理によりき裂が発生する応力が高くなり、SCC感受性が低下することが明らかとなった. ECAP加工などの強ひずみ加工では結晶粒の微細化とともに結晶粒界が非平衡となり、粒界エネルギが高くなったことがSCC感受性の高まった原因だと考えられる. なと、熱的安定性については有意な差は確認されなかった

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Corrosion of ultrafine grained copper fabricated by equal-channel angular pressing2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, K. Harada, T. Mimaki, A. Vinogradov and S.H ashimoto
    • 雑誌名

      Corrosion Science vol.50

      ページ: 1215-1220

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Susceptibility to stress corrosion cracking in ammonia of nanostructured Cu-10wt%Zn alloy produced by severe plastic deformation2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, A. Vinogradov and S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Materials Science Forum Vol.584-586

      ページ: 887-892

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Susceptibility to stress corrosion cracking in ammonia of nanostrutctured Cu-10%Zn alloy produced by severe plastic def2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, A. Vinogradov, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 584-586

      ページ: 887-892

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coorosion of ultrafine grain copper fabricated by equal channel anglular2008

    • 著者名/発表者名
      H.Miyamoto, et. al.
    • 雑誌名

      Corrosio Science 50

      ページ: 1215-1220

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intergranular corrosion of ultrafine grain copper fabricated by ECAP2007

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, T. Mimaki, A. Vinogradov and S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Materials Science Forum Vol.561

      ページ: 2385-2388

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Intergranular corrosion of ultrafine grain copper fabricated by ECAP2007

    • 著者名/発表者名
      H.Miyamoto, et. al.
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 561-565

      ページ: 2385-2388

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Susceptibility to stress corrosion cracking in ammonia of nanostrutctured Cu-10%Zn alloy produced by severe plastic def2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, A. Vinogradov, S. Hashimoto
    • 学会等名
      4^<th> international conference of severe plastic deformation (nano SPD-4)
    • 発表場所
      ゴスラー、ドイツ
    • 年月日
      2008-08-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Susceptibility to stress corrosion cracking in ammonia of nanostructured Cu-10wt%Zn alloy produced by severe plastic deformation2008

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, A. Vinogradov and S. Hashimoto
    • 学会等名
      4th international conference on nanomaterials by severe plastic deformation
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ターフェル法による超微細結晶銅の腐食電流の推定2007

    • 著者名/発表者名
      池内 貞之, 宮本 博之, ら
    • 学会等名
      日本材料学会第56期学術講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-05-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ターフェル法による超微細結晶銅の腐食電流の推定2007

    • 著者名/発表者名
      池内貞之、宮本博之、御牧拓郎、橋本敏、A. Vinogradov
    • 学会等名
      日本材料学会第56期学術講演会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Stress corrosion cracking of nanostructured Cu-10wt%Zn alloy in ammonia2007

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, T. Mimaki, A. Vinogradov, S. Hashimoto
    • 学会等名
      XII International Conference on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Intergranular corrosion of ultrafine grain copper fabricated by ECAP2007

    • 著者名/発表者名
      H. Miyamoto, T. Mimaki, A. Vinogradov and S. Hashimoto
    • 学会等名
      PRICM-6 (6th Pacifo Rim Conference on Materials)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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