| 研究課題/領域番号 |
22K04674
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
|---|
研究代表者 |
鳥塚 史郎 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (60354271)
|
|---|
| 研究分担者 |
伊東 篤志 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (40817657)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | 高温 / 転位密度 / 積層造形 / Inconel738 / 放射光 / その場引張試験 / 高温X線回折 / Spring-8 / 3Dプリンター / Ni合金 / 高温引張試験 / SPring-8 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、加熱装置部分を開発し、Spring-8で使用可能な高温引張試験その場透過X線回折技術を確立する。Spring-8のゴニオの上における必要があり、大きさは限定される。温度は1000℃までである。Ni合金なので多少の酸化は問題にならない。高温における引張変形中のIn-situ透過X線回折の報告は報告例がなく、高温における引張変形中の転位密度の研究は世界で初めての報告となる。転位密度の上限および転位密度の上昇速度を解析し、固溶元素、析出粒子、その大きさ・分散と転位密度の上限および転位密度の上昇速度の関係を明らかにする。その関係を定式化する。
|
| 研究実績の概要 |
析出強化型であるInconel738LC合金に対して高温X線回折その場引張試験を行い，高温力学特性と変形中の高温転位密度を調査した．
まず，Inconel738LC合金粉末を用いて，SLM方式である松浦製作所製LUMEX Avance-25により積層造形を行った．造形条件はレーザーパワー210 W，レーザー走査速度625 mm/s，積層高さ0.05 mmであった．作製したブロックより薄板引張試験を切り出し，SPring-8の30 keV(波長0.4133 Å)の高輝度X線を用いて，高温X線回折その場引張試験を行った．試験温度は室温および400，675, 725, 1000 ℃とした．
室温においては870 MPaの引張強さと5 %程度の全伸びが得られた．これは市販鋳造材の特性945 MPaの引張強さと7.5 %の全伸びに近い値であった．一方，試験温度を上げると，引張強さと伸びが単調に減少した．各変形温度における破断した試験片のX線回折プロファイルを調べたところ，試験温度が1000℃まで上昇するにともない，γ’相のピーク強度は増加した．したがって，γ’相の体積率の増加が，延性の低下をもたらしたと考えられた．転位密度も算出できた．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
Ni基超合金の高温X線回折その場引張試験法を確立し，γ相の析出挙動の把握に加え，転位密度測定ができるようになったため.
|
| 今後の研究の推進方策 |
Ni基超合金の高温X線回折その場引張試験を継続し，転位密度データを蓄積し，高温強度発現の本質に迫る．また，炭素鋼の高温X線回折その場引張試験ができるように準備を進め、実験を行い, 高温転位密度データを取得する.
|
