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残留応力緩和に及ぼす結晶学的微視構造の影響

研究課題

研究課題/領域番号 23360061
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 機械材料・材料力学
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

秋田 貢一  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (10231820)

研究分担者 鈴木 裕士  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (10373242)
今福 宗行  東京都市大学, 工学部, 教授 (00183012)
黒田 雅利  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (00432998)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
キーワード残留応力緩和 / ショットピーニング / レーザーピーニング / 中性子回折 / X線回折プロファイル解析 / ピーニング / 転位密度 / 機械的負荷
研究概要

ショットピーニング(SP)に代表されるピーニング技術は、金属材料表層に圧縮残留応力を導入でき、疲労破壊や応力腐食割れの防止に有効なため、プラント構造物などに適用されている。しかし、そうして導入した圧縮残留応力はプラント稼働中に機器の各部に作用する熱的・機械的負荷により緩和する可能性がある。
そこで本研究では、機械的負荷および熱サイクル負荷における圧縮残留応力の緩和挙動をその場中性子回折技術を用いて評価した。また、SPおよびレーザーピーニングによって材料に導入される微視組織構造を、X線回折プロファイル解析によって評価し、その微視組織構造と残留応力緩和性の関係を考察した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Workhardening and the microstructural characteristics of shot-and laser-peened austenitic stainless steel2014

    • 著者名/発表者名
      M.Kumagai, K.Akita, Y.Itano, M.Imafuku, S.Ohya
    • 雑誌名

      Mater. Sci. & Eng.

      巻: A608 ページ: 21-24

    • DOI

      10.1016/j.msea.2014.04.061

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray line profile study on shot/laser peened stainless steel2014

    • 著者名/発表者名
      M.Kumagai, K.Akita, Y.Itano, M.Imafuku, S.Ohya
    • 雑誌名

      Material Science Forum

      巻: (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray line profile study on shot/laser-peened stainless steel2014

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Kumagai, Koichi Akita, Muneyuki Imafuku, Shin-ichi Ohya
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray diffraction study on microstructures of shot/laser-peened AISI316 stainless steel2013

    • 著者名/発表者名
      M.Kumagai, K.Akita, Y.Itano, M.Imafuku, S.Ohya
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 443 号: 1-3 ページ: 107-111

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2013.07.010

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中性子回折法による溶接残留応力測定精度に関する考察 ―無ひずみ状態の格子定数の影響―2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕士,秋田貢一
    • 雑誌名

      材料

      巻: 61 号: 7 ページ: 604-611

    • DOI

      10.2472/jsms.61.604

    • NAID

      130002084951

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルミニウム合金におけるレーザーピーニング残留応力の機械的負荷による緩和挙動2011

    • 著者名/発表者名
      宮下大輔、竹田和也、大谷眞一、佐野雄二、斎藤利之、秋田貢一
    • 雑誌名

      材料

      巻: 60 号: 7 ページ: 617-623

    • DOI

      10.2472/jsms.60.617

    • NAID

      130001027653

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of Residual Stress Induced by Laser Peening Under Cyclic Mechanical Loading2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sano, K.Akita, K.Takeda, R.Sumiya, T.Tazawa, T.Saito and C.Narazaki
    • 雑誌名

      International Journal of Structural Integrity

      巻: 2 号: 1 ページ: 42-50

    • DOI

      10.1108/17579861111108608

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルミニウム合金におけるレーザーピーニング残留応力の機械的負何による緩和挙動2011

    • 著者名/発表者名
      宮下大輔、竹田和也、大谷眞一、佐野雄二、斎藤利之、秋田貢一
    • 雑誌名

      材料

      巻: 60巻 ページ: 617-623

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relaxation Behavior of Laser-Peening Residual Stress under Tensile Loading Investigated by X-ray and Neutron Diffraction

    • 著者名/発表者名
      Koichi AKITA, Kengo HAYASHI, Kazuya TAKEDA, Yuji SANO, Hiroshi SUZUKI, Atsushi MORIAI and Shin-ichi OHYA
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering journal

      巻: (投稿中)

    • NAID

      130004684532

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 異材溶接継手における熱サイクル中その場中性子応力測定2013

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一、西川聡、柴原正和、生島一樹、鈴木裕士、盛合敦、Harjo/Stefanus、相澤一也
    • 学会等名
      中性子科学会第13回年会
    • 発表場所
      柏市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 異材溶接継手の高温下中性子残留応力測定2013

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一、西川聡、鈴木裕士、盛合敦、Harjo Stefanus
    • 学会等名
      材料力学カンファレンスM&M2013
    • 発表場所
      岐阜市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal Relaxation Behavior of Residual Stress in Peened Dissimilar Weld Joints Investigated by Neutron Diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Akita, Hiroshi Suzuki, Satoru Nishikawa, Atsushi Moriai, Stefanus Harjo and Vladimir Luzin
    • 学会等名
      7th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutron and Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      シドニー(オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 異材溶接継手の熱サイクル過程における中性子残留応力測定2013

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一,鈴木裕士, 盛合敦, Harjo Stefanus、西川
    • 学会等名
      第47回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ピーニング処理したオーステナイト系ステンレス鋼における微視組織のX線回折を用いた評価2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷正芳、秋田貢一、今福宗行、大谷眞一
    • 学会等名
      日本材料学会第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 異材溶接継手における熱サイクル中その場中性子応力測定2013

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一, 西川聡, 柴原正和, 生島一樹, 鈴木裕士, 盛合敦, Stefanus Harjo, 相澤一也
    • 学会等名
      中性子科学会第13 回年会
    • 発表場所
      千葉県柏市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 異材溶接継手の熱サイクル過程における中性子残留応力測定2013

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一, 鈴木裕士, 盛合敦, Stefanus Harjo, 西川聡
    • 学会等名
      第47 回X 線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 異材溶接継手の高温下中性子残留応力測定2013

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一, 西川聡, 鈴木裕士, 盛合敦, Stefanus Harjo
    • 学会等名
      M&M2013 カンファレンス
    • 発表場所
      岐阜県岐阜市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ピーニング処理したオーステナイト系ステンレス鋼における微視組織のX 線回折を用いた評価2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷正芳, 秋田貢一, 今福宗行, 大谷眞一
    • 学会等名
      日本材料学会第62 期通常総会・学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Relaxation of Peening Residual Stress during Mechanical Loading2012

    • 著者名/発表者名
      K.Akita, K.Takeda and Y.Sano
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Residual Stresses
    • 発表場所
      ガルミッシュ・パルテンキルヘン(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] USP処理した異材溶接継手の熱負荷前後における残留応力マッピング2012

    • 著者名/発表者名
      秋田貢一、鈴木裕士、西川聡、大北茂
    • 学会等名
      日本材料学会第61期学術講演会
    • 発表場所
      岡山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Relaxation of Peening Residual Stress during Mechanical Loading2012

    • 著者名/発表者名
      K. Akita, K. Takeda and Y. Sano
    • 学会等名
      9th International Conference on Residual Stresses
    • 発表場所
      ガルミッシュ・パルテンキルヘン国際会議場(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] USP処理した異材溶接継手の熱負荷前後における残留応力マッピング2012

    • 著者名/発表者名
      秋田 貢一、鈴木 裕士、西川 聡、大北 茂
    • 学会等名
      日本材料学会 第61期学術講演会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 引張負荷を加えた鋼材のX線回折法による転位密度測定2011

    • 著者名/発表者名
      熊谷正芳、今福宗行、秋田貢一、大谷眞一
    • 学会等名
      第55回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都教育文化センター(京都)
    • 年月日
      2011-10-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of neutron absorption on strain measurement of thick butt weld2011

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki, J.Katsuyama, K.Akita
    • 学会等名
      6th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutrons and Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      ハンブルグ(ドイツ)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 中性子回折法によるひずみ分布測定に及ぼす吸収の影響とその補正2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕士、勝山仁哉、秋田貢一
    • 学会等名
      第45回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      ルーテル市ヶ谷センター(東京)
    • 年月日
      2011-07-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 引張負荷を加えた鋼材のX線回折法による転位密度測定2011

    • 著者名/発表者名
      熊谷正芳、今福宗行、秋田貢一、大谷眞一
    • 学会等名
      第55回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of neutron absorption on strain measurement of thick butt weld2011

    • 著者名/発表者名
      H.Suzuki, J.Katsuyama, K.Akita
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutrons and Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      ハンブルグ(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 中性子回折法によるひずみ分布測定に及ぼす吸収の影響とその補正2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕士、勝山仁哉、秋田貢一
    • 学会等名
      第45回X線材料強度に関するシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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