| 研究課題/領域番号 |
19K04983
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
河野 義樹 北見工業大学, 工学部, 准教授 (20634413)
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| 研究分担者 |
光原 昌寿 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (10514218)
眞山 剛 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (40333629)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 局所変形 / ひずみの再分配 / slip operation factor / 結晶塑性解析 / 力学的相互作用 / EBSD / チタン / HCP / ひずみ集中 / ひずみの局在化 / αチタン / 不均一変形 / SOF / 数値シミュレーション / 微視組織 / ひずみ再分配 / イメージベース結晶塑性解析 / Slip operation factor / イメージベースシミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
チタン合金に生じる微視的な不均一変形は，ひずみの局在化及び疲労や破壊に繋がるため，理解すべき重要な変形機構である．このひずみの局在化には，変形しやすい領域とし難い領域間でのひずみの再分配が関わると考えられる．本研究では，チタン合金の微視組織画像を直接用いた結晶塑性解析（イメージベース結晶塑性解析）により，チタン合金の結晶粒レベルでのひずみの局在化とひずみ再分配との関係解明を目指す．
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| 研究成果の概要 |
チタンとその合金（以下チタンとする）では，破壊に繋がるひずみの集中は，理解すべき重要な機構である．本研究では，チタンで観察された結晶粒レベルでのひずみの局所化とそれによって生じるひずみの集中機構を，変形抵抗の異なる結晶粒間に生じる“ひずみの再分配”という考えを用いて説明することを試み，次の結果を得た．(i)多結晶チタンにおけるひずみの局在化と集中を，ひずみの再分配を用いて説明することに成功した．(ii)これまで，隣接する結晶粒同士の力学的相互作用がチタンのひずみ局所化機構として注目されてきたが，より広範囲な結晶粒間でひずみの再分配生じ，ひずみの集中に影響すること．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，構造材料としてのチタンの局所変形機構を，ひずみの再分配という概念を用いて説明した．このことは，チタンの破壊機構の理解に繋がるだけではなく，更なる高性能化の指針となる．また，本研究でひずみの再分配機構の調査のために開発した，すべり変形の起こりやすさの指標Slip operation factor（SOF）は，チタンに留まらず多結晶体の変形機構を調査するためのツールとして用いることができる．以上より，本研究の学術的意義，社会的意義が認められる．
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