| 研究課題/領域番号 |
19H02462
|
|---|
| 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 |
田中 將己 九州大学, 工学研究院, 教授 (40452809)
|
|---|
| 研究分担者 |
森川 龍哉 九州大学, 工学研究院, 助教 (00274506)
奥山 彫夢 木更津工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教 (50804655)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
|
|---|
| キーワード | 転位 / すべり変形 / 変形 / 強度 / 力学特性 / 亀裂 / 結晶塑性 / 塑性変形 / 曲げ試験 / 力学試験 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
従来の単結晶における力学試験は，引張試験に供するために大きな単結晶試験片を必要とした．一般に単結晶作製には大きな困難を伴うために，単結晶を用いた基礎的な力学物性データーは主に面心立方金属に限られているのが現状である．本研究では，多結晶中の一つの結晶粒内にマイクロサイズのカンチレバーを作製することによって，大きな単結晶作製を経ること無く単結晶力学試験を可能とする．それによって，塑性変形挙動に及ぼす添加元素・温度の影響について，転位論に基づくアプローチによりそのメカニズムを明らかにする．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，Ti-6Al-4V合金における各辷り系毎の臨界分解剪断応力(CRSS)の温度変化を塑性変形後の辷り帯測定により相対的に明らかにした．その結果，本研究で用いた歪速度においては，225K以下において従来知られていた柱面だけで無く底面も同様に活動する事が明らかとなった．また，225K以上では錐面すべりも同様に活動を始めることが明らかとなった．1つの結晶粒からマイクロカンチレバーを作製し有限要素法を用いた逆解析の結果，単結晶における辷り変形は局在化して起こるため，曲げ変形ではCRSSより予想される曲げ荷重より高い押込荷重で塑性変形が開始する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 |
チタン合金のように結晶の対称性が低い材料では，結晶粒毎の塑性変形挙動が異なることから延性が低く，加工性に劣る．構造用チタン合金として最も良く用いられているTi-6Al-4Vでは，塑性変形挙動の異なるα相とβ相が混在して塑性変形が起こる．またチタン合金は延性に乏しく，部材の加工に制限が生じるため，製品形状の自由度が少ない．本研究の成果は，チタン合金における塑性変形挙動の素過程を明らかにするものであり，延性に富むチタン合金の設計指針を与えるものに繋がる．
|
