| 研究課題/領域番号 |
21K18822
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
佐藤 尚 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50402649)
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| 研究分担者 |
宮崎 秀俊 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10548960)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | ショットピーニング / 表層巨大ひずみ加工 / 集合組織 / 相変態 / 単結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ショットピーニング(SP)は，加工表面に大きな圧縮残留応力や巨大な塑性変形を生じさせる．その際，材料の相安定性変化や強い結晶方位配向を持つ集合組織の形成が生じるが，SPで生じるこのような特異現象は，材料科学の観点から議論されていない．本研究では，単結晶を用いてSPで生じる現象を単純化し，SPによる加工組織相安定性変化や加工表面における塑性変形メカニズムを究明することで”SPの学理”を明らかにすることを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，単結晶あるいは粗大な結晶粒を有する試料を用いて，「金属材料へのショットピーニング(SP)で生じる加工表面の結晶学的集合組織の形成過程」および「鉄合金へのSPに伴う加工表面近傍の相安定性変化の発現要因」を究明することを目的とした．その結果，金属材料へのSPよって，加工表面の結晶粒が微細化した後，加工表面に繊維集合組織が形成することが分かった．また，この集合組織はSPに伴う単軸圧縮変形とその時の安定結晶方位によって決定することも明らかとなった．さらに，鉄合金へのSPによって生じる加工表面近傍の相変態温度の低下は，SPで生じる静水圧圧縮残留応力に起因して発生することが分かった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ショットピーニング(SP)に関する材料科学的知見は，従来，巨大ひずみ加工による結晶粒微細化のみであった．そのため，「SPで形成する結晶学的集合組織」や「圧縮残留応力の発生に伴う相安定性の変化」に関する学術的考察は皆無であった．本研究は，これらの現象を体系的に整理し，その発現要因を結晶学および材料組織学に基づいて究明している．本研究は，その点でSPの学術的素性を明らかにしている．さらに，本研究で得られた知見は，表面結晶方位分布の制御法や鉄合金の表面相変態温度の制御法としてのSPの新たな活用分野を展開しており，その点で社会的意義を有する．
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