| 研究課題/領域番号 |
22K03828
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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18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
陳 強 九州大学, 工学研究院, 教授 (30264451)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 疲労 / 階層異方性 / 高サイクル / 精密構造解析 / マグネシウム合金 / 合金 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，Mg-Gd-Y-Zn-Mn系合金の超高サイクルにおける疲労損傷の素過程，すなわち１～数結晶粒程度の微小き裂の発生と伝ぱに着目し，疲労破壊のメカニズムに及ぼす階層異方性ナノ構造の影響，特に第二相であるラメラ状長周期積層構造相やキンク変形，柱面ナノサイズ析出物の影響を精密構造解析により解明する．
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| 研究実績の概要 |
長周期積層構造(LPSO相)ラメラ組織と緻密なナノ析出物を含む階層的異方性ナノ構造を有するMg-RE合金を用いて超高サイクル疲労試験を行い，繰り返し塑性変形に伴うき裂先端及びその近傍に発達する微視組織（転位，疲労誘起酸化膜，LPSOラメラ相，β共晶ナノ析出相，粒界，界面等）を超高分解能走査透過電子顕微鏡（STEM/HAADF）により観察・計測することに成功し，本合金の疲労き裂発生および初期伝ぱに及ぼす階層異方性ナノ構造組織の影響を実験的に明かにした。すなわち，微小き裂はLPSOラメラから離れた柔らかいα-Mgナノマトリックスから固執すべり帯(PSB)が形成し，ゆえにその表面から酸化変態＝マグネシウム酸化膜（MgO層）が生じる。しかし，この疲労誘起酸化物が転位の運動によって発達し，ある厚さに達すると更なる転位運動の妨げとして働く。その結果，マイクロクラックの発生を引き起こす。つまり、新たな疲労き裂発生メカニズムの存在が示唆される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験は計画通りに進捗しており、研究成果として国際ジャーナルに論文2編を掲載することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究は順調に進行しており、当初計画通りに研究を進める。
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