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超微細粒形成機構解明とそれを活用する「インテリジェント鍛造」の創成

研究課題

研究課題/領域番号 22360301
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関東北大学

研究代表者

千葉 晶彦  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00197617)

研究分担者 松本 洋明  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40372312)
李 云平  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80546862)
小泉 雄一郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10322174)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワードCo-Cr-Mo合金 / Processing map / インテリジェント鍛造 / コバルトクロム合金 / 生体用合金 / 熱間鍛造 / 動的再結晶 / 積層欠陥エネルギー / 結晶 / 組織制御 / 鍛造 / 塑性加工
研究概要

開発合金であるCOBARION(CCM合金)の相当材について、鍛造、および伸線加工などの熱間加工における加工条件を最適化するため、その指標となるProcessing mapの構築を行った。また、さらなる高精度化のため、微細組織観察を行い、微細組織観察結果とProcessing mapの対応を行った。ひずみ0.6において、COBARION-LC、およびCOBARION-HCのどちらの合金においても、Processing mapの予測と微細組織はほぼ対応していた。また、Instability mapの塑性安定領域(Stable)において、動的再結晶による微細化の可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (24件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Nanoarchitectured Co-Cr-Mo orthopedic implant alloys : Nitrogen-enhanced nanostructural evolution and its effect on phase stability2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanaka, M. Mori, A. Chiba
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 9 号: 4 ページ: 6259-6267

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2012.12.013

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain-induced martensitic transformation near twin boundaries in biomedical Co-Cr-Mo alloy with negative stacking fault energy2013

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Koizumi
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 61 号: 5 ページ: 1648-1661

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2012.11.041

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain-induced martensitic transformation near twin boundaries in biomedical Co-Cr-Mo alloy with negative stacking fault energy2012

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Koizumi, Sho Suzuki, Kenta Yamanaka, Byoung-Soo Lee, Kazuhisa Sato, Yunping Li, Shingo Kurosu, Hiroaki Matsumoto, Akihiko Chiba
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: Volume 60, Issues 6-7 ページ: 2901-2915

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2012.11.041)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Microstructures and Mechanical Properties of Biomedical Co-29Cr-6Mo-0.14N Alloys Processed by Hot Rolling2012

    • 著者名/発表者名
      Manami Mori, Kenta Yamanaka, Shigeo Sato, Kazuaki Wagatsuma, Akihiko Chiba
    • 雑誌名

      Metallurgical andMaterials Transactions A

      巻: 43A ページ: 3108-3119

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1007/s11661-012-1156-y

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Origin of Significant Grain Refinement of Biomedical Co-29Cr-6Mo Alloy without Severe Plastic Deformation2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamanaka, Manami Mori, Akihiko Chiba
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions A

      巻: 43A ページ: 4875-4887

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1007/s11661-012-1303-5

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Enhanced Mechanical Properties of As-forged Co-Cr-Mo-N Alloys with Ultrafine-Grained Structures2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamanaka
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions A

      巻: 43A 号: 13 ページ: 5243-5257

    • DOI

      10.1007/s11661-012-1288-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Carbon and Nitrogen Addition on Microstructure and Hot Deformation Behavior of Biomedical Co-Cr-Mo Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      Yunping Li
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics

      巻: 135 号: 2-3 ページ: 849-854

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2012.05.069

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical properties of as-forged Ni-free Co-29Cr-6Mo alloys with ultrafine-grained microstructure2011

    • 著者名/発表者名
      Kenta Yamanaka, Manami Mori, Akihiko Chiba
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: A528 号: 18 ページ: 5961-5966

    • DOI

      10.1016/j.msea.2011.04.027

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of novel methods for compensation of stress-strain curves2011

    • 著者名/発表者名
      Yunping Li, Emi Onodera, Hiroaki Matsumoto, Yuichiro Koizumi, Shu Yu, Akihiko Chiba
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 51 ページ: 782-787

    • NAID

      10030381018

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractures in tensile deformation of biomedical Co-Cr-Mo-N alloys2011

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 65 ページ: 843-846

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The damage process in a biomedical Co-29Cr-6Mo-0.14N alloy analyzed X-ray tomography and electron backscattered diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Scripta Materialist

      巻: 64 ページ: 367-370

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Processing Map for Biomedical Co-29Cr-6Mo-0.23C-0.14 N Alloy by Using Compression Tests2011

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions.

      巻: 52 ページ: 780-786

    • NAID

      10028175592

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformation mode in biomedical Co-27% Cr-5% Mo alloy consisting of a single hexagonal close-packed structure2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Scripts Materialia

      巻: 63 ページ: 1092-1095

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of cold-rolled microstructures of biomedical Co-Cr-Mo alloys with and without N doping2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: A528 ページ: 614-621

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction Coefficient in Hot Compression of Cylindrical Sample2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 51 ページ: 1210-1215

    • NAID

      10027018598

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures of Zr-Added Co-Cr-Mo Alloy Compacts Fabricated with a Metal Injection Molding Process and Their Metal Release in 1 mass% Lactic Acid2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 51 ページ: 1251-1287

    • NAID

      10027018831

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Recrystallization Behavior of Biomedical CCM Alloy with Additions of C and N2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 51 ページ: 1633-1639

    • NAID

      10026600130

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生体用Co-Cr-Mo 合金の動的再結晶挙動に及ぼす積層欠陥エネルギーの影響2013

    • 著者名/発表者名
      山中 謙太
    • 学会等名
      日本金属学会 2013年春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体用ε-CoCrMo合金における変形過程の粒界近傍での転位集積と結晶塑性解析2013

    • 著者名/発表者名
      松本 洋明
    • 学会等名
      日本金属学会 2013年春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ひずみ誘起マルテンサイト変態に支配される生体用Co-Cr-Mo-N 合金の疲労変形2013

    • 著者名/発表者名
      光延 卓哉
    • 学会等名
      日本金属学会 2013年春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体用Co-Cr合金の組織制御と力学特性改善2012

    • 著者名/発表者名
      千葉晶彦、山中謙太、黒須信吾、小泉雄一郎、李云平、松本洋明
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期講演(第151回)
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Tribology of Artificial Hip Joints Made of Co-Cr-Mo Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      陳妍、黒須信吾、李云平、松本洋明、小泉 雄一郎、千葉晶彦
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期講演(第151回)
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体用Co-Cr-Mo-N合金の引張-圧縮変形におけるひずみ誘起マルテンサイト変態2012

    • 著者名/発表者名
      光延卓哉、李秉洙、小泉雄一郎、千葉晶彦
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期講演(第151回)
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体用Co-29Cr-6Mo-0.16合金の熱間鍛造過程における動的再結晶挙動2011

    • 著者名/発表者名
      李云平、松本洋明、小泉雄一郎、千葉晶彦
    • 学会等名
      第62回塑性加工連合講演会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体用コバルトクロム合金の熱間圧延組織とその力学特性2011

    • 著者名/発表者名
      千葉晶彦、山中謙太、李云平、黒須信吾、松本洋明、小泉雄一郎、森真奈美
    • 学会等名
      第62回塑性加工連合講演会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] H.C.P.構造を有する生体用Co合金およびα'組織を有するTi合金の塑性変形機構2011

    • 著者名/発表者名
      松本洋明、黒須信吾、李秉洙、李云平、小泉雄一郎、千葉晶彦
    • 学会等名
      第62回塑性加工連合講演会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体用Co-Cr-Mo合金の塑性変形における双晶界面近傍での残留ひずみ変化2011

    • 著者名/発表者名
      李云平、松本洋明、小泉雄一郎、千葉晶彦
    • 学会等名
      日本金属学会2011年秋期講演(第149回)
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2011-11-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 熱間鍛造により超微細化した生体用Co-Cr-Mo合金の組織と機械的特性2011

    • 著者名/発表者名
      山中謙太、千葉晶彦、森真奈美
    • 学会等名
      高温強度と組織形成の材料科学研究会「平成23年度夏の学校」・超塑性研究会第147回研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Discontinuous Dynamic Recrystallization of L-605 Cobalt Superalloy2010

    • 著者名/発表者名
      FAVRE Julien、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 熱処理条件を変化させたTi-Cu-Sn合金の相構成、組織と機械的特性2010

    • 著者名/発表者名
      河合優樹、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Co-Ni基超合金の圧延強加工組織の熱的安定性2010

    • 著者名/発表者名
      小川浩一郎、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Interface Reactions of Co Based Alloys with Al Melt2010

    • 著者名/発表者名
      唐寧、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ti-10V-2Fe-3Al合金のPrccessing Mapと高温変形挙動2010

    • 著者名/発表者名
      赤沼俊之、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Compressive Stress on α-to-β Phase Transformation in Titanium Allov During Hot Forging2010

    • 著者名/発表者名
      劉彬、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Co-Ni基超合金の圧延加工組織と静的再結晶挙動2010

    • 著者名/発表者名
      大友拓磨、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ε-hcp単相組織を有する生体用Co-Cr-Mo多結晶合金の変形機構2010

    • 著者名/発表者名
      松本洋明、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A Role of Annealing Twin Boundaries in Plastic Deformation of Biomedical Co-Cr-Mo-N Allyo2010

    • 著者名/発表者名
      李乗深、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 出発組織をε相組織としたCo-27Cr-5Mo合金の熱間圧縮組織2010

    • 著者名/発表者名
      黒須信吾、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] CとNを複合添加した生体用Co-29Cr-6Mo合金の動的再結晶による結晶粒微細化2010

    • 著者名/発表者名
      山下悠衣、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Recrystallization of Biomedical Co-29Cr-6Mo-0.16N Alloys Investigated by EBSD and TEM2010

    • 著者名/発表者名
      李云平、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Niフリーステント用新規Co基合金の開発2010

    • 著者名/発表者名
      杉原洗貴、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] Co-Cr-W基合金熱間加工材、焼鈍材、鍛造材、均質化熱処理材、及びCo-Cr-W基合金熱間加工材の製造方法、焼鈍材の製造方法2012

    • 発明者名
      山中謙太、千葉晶彦
    • 権利者名
      国立大学法人東北大学、株式会社エイワ
    • 産業財産権番号
      2012-203683
    • 出願年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] Co-Cr-W基合金熱間加工材、焼鈍材、鋳造材、均質化熱処理材、及びCo-Cr-W基合金熱間加工材の製造方法、焼鈍材の製造方法2012

    • 発明者名
      千葉晶彦
    • 権利者名
      千葉晶彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-203683
    • 出願年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 熱間加工予測システムおよび熱間加工予測方法2012

    • 発明者名
      李云平、田中裕次、小野寺恵美、千葉晶彦
    • 権利者名
      東北大学
    • 出願年月日
      2012-03-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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