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特異なせん断変形を示す鉄合金の不均一歪の解析と力学特性の制御

研究課題

研究課題/領域番号 24360283
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 茂  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40143028)

研究分担者 福富 洋志  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (90142265)
今福 宗行  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (00183012)
佐藤 成男  茨城大学, 理工学研究科, 教授 (40509056)
篠田 弘造  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10311549)
藤枝 俊  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60551893)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード双晶誘起塑性 / 形状記憶効果 / マルテンサイト変態 / 放射光 / X線回折 / 弾性異方性 / 構造・機能材料 / せん断変形 / 不均一歪 / 結晶解析 / 双晶変形 / 不均一変形 / 結晶回折
研究成果の概要

Fe-Mn基合金の中には、室温付近での変形により双晶変形や応力誘起マルテンサイト変態を起こしやすい合金がある。それらの特異なせん断変形を示す多結晶合金での変形過程を、放射光を用いたX線回折による微小部の応力解析や弾性異方性を考慮した有限要素シミュレーションにより調べた。また、高温加工により方位集積度を高めた鉄基形状記憶合金を作製し、集合組織制御によりマルテンサイト変態による形状回復率が向上することなどを示した。これら多結晶合金の変形特性に関連して、二相の鉄基合金における残留応力や弾性異方性が大きい合金における応力も調べ、弾性異方性が多結晶の変形において重要な役割を演じていることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Microscopic Stress and Strain Evolved in a Twinning-Induced Plasticity Fe-Mn-C Steel2014

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, S. Sato, K. Hotta, E. P. Kwon, S. Fujieda, K. Shinoda, K. Kajiwara, M. Sato
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research

      巻: 996 ページ: 135-140

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Residual Stress Evolved in Iron-Based Shape Memory Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Suzuki, Eui Pyo Kwon, Shunichiro Tanaka
    • 雑誌名

      Heat Treatm. Mat.

      巻: 69 号: 2 ページ: 89-96

    • DOI

      10.3139/105.110214

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of Fe-Ga Alloy Single Crystals by the Czochralski Method and Their Application to Vibration Power Generator2014

    • 著者名/発表者名
      S. Fujieda, S. Suzuki, A. Minato, T. Fukuda, T. Ueno
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn.

      巻: 50 号: 11 ページ: 2505204-2505204

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2331139

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the Inhomogeneous Distribution of Light Elements in Ferritic Heat-Resistant Steels by Secondary Ion Mass Spectrometry2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Suzuki, Rie Shishido Tomohito Tanaka, Fujio Abe
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 54 号: 4 ページ: 885-892

    • DOI

      10.2355/isijinternational.54.885

    • NAID

      130004734488

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise Characterization of Dislocations and Cementite in Pearlitic Steels at Different Drawing Strains Using X-ray Diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Sato, Kasuaki Wagatsuma, Mikio Ishikuro, Eui-Pyo Kwon, Hitoshi Tashiro, Shigeru Suzuki
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 53 号: 4 ページ: 673-679

    • DOI

      10.2355/isijinternational.53.673

    • NAID

      10031184406

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between Dislocations and Residual Stresses in Cold-Drawn Pearlitic Steel Analyzed by Energy-Dispersive X-ray Diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Sato, Kazuaki Wagatsuma, Shigeru Suzuki, Masayoshi Kumagai, Muneyuki Imafuku, Hitoshi Tashiro, Kentaro Kajiwara, Takahiasa Shobu
    • 雑誌名

      Materials Characterization

      巻: 83 ページ: 152-160

    • DOI

      10.1016/j.matchar.2013.06.017

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic Evolution of Residual Stress in Shape Memory Fe-Mn-Si-Cr Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Suzuki, Eui Pyo Kwon, Shun-ichiro Tanaka
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 768-769 ページ: 374-379

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.768-769.374

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 白色X線微小ビームによる多結晶双晶誘起塑性合金の不均一応力の解析2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木茂, 堀田孝治, 藤枝俊, Kwon Eui-Pyo, 篠田弘造, 佐藤成男, 梶原堅太郎, 佐藤眞直
    • 雑誌名

      Spring-8重点産業促進課題一般課題(産業分野)実施報告書

      巻: 1 ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic Residual Stress Evolution during Deformation Process of an Fe-Mn-Si-Cr Shape Memory Alloy Investigated using White X-ray Microbeam Diffraction2013

    • 著者名/発表者名
      Eui Pyo Kwon, Shigeo Sato, Shun Fujieda, Kozo Shinoda, Kentaro Kajiwara, Masugu Sato, Shigeru Suzuki
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: 570 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.msea.2013.01.064

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Phosphorus on Microstructure, Mechanical Properties, and Formation of Retained Austenite in TRIP Steels2012

    • 著者名/発表者名
      Eui Pyo Kwon, Shun Fujieda, Kozo Shinoda, Shigeru Suzuki
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 508 ページ: 128-132

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.508.128

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of microscopic stress and strain evolved in crystalline materials using synchrotron radiation2014

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, S. Sato, S. Fujieda, K. Shinoda, K. Kajiwara, M. Sato
    • 学会等名
      french-japanese joint workshop on FRONTIER MATERIALS
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Co substitution on magnetostriction and Young's modulus of Fe-Ga alloys2014

    • 著者名/発表者名
      R. Ukai, S. Fujieda, Y. Onuki, K. Shinoda, S. Suzuki, T. Fukuda
    • 学会等名
      The interdisciplinary research and global outlook conference
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高温X線回折ラインプロファイル法による伸線加工パーライト鋼の転位回復の追跡2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤成男, 我妻和明, 熊谷正芳, 田代均, 菖蒲敬久, 鈴木茂
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多結晶高純度鉄の引張変形における結晶回転と下部組織形成2014

    • 著者名/発表者名
      小貫祐介, 藤枝 俊, 鈴木 茂, 打越雅仁
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大きな弾性異方性を示すFe-Ga 合金の微視的応力解析2014

    • 著者名/発表者名
      鵜飼竜史, 小貫祐介, 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木 茂, 佐藤成男, 佐藤眞直, 梶原堅太郎
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電解抽出分析法による伸線加工パーライト鋼のセメンタイト分解挙動の解析2014

    • 著者名/発表者名
      小川ひろみ, 佐藤成男, 田代均, 鈴木茂, 石黒三岐雄, 我妻和明
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 白色X線回折によるFe-Ga系磁歪合金の局所応力測定2014

    • 著者名/発表者名
      小貫祐介, 鵜飼竜史, 藤枝 俊, 篠田弘造, 鈴木 茂, 佐藤成男, 佐藤眞直, 梶原堅太郎
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Changes of dislocation distribution in different texture components during recovery and recrystallization of cold-rolled sheets2014

    • 著者名/発表者名
      K. Satoh, S. Sato, S. Suzuki, K. Wagatsuma
    • 学会等名
      International Conference on Texture of Material
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of anisotropy of dislocation characteristics of cold-drawn pearlitic steel wires2014

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, K. Wagatsuma, K. Sato, H. Ogawa, M. Kumagau, M. Imafuku, T. Shobu, H. Tashiro, S. Suzuki
    • 学会等名
      International Conference on Texture of Material,Germany
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Texture control for improving shape recovery of iron based shape memory alloys2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirosaki, K. Kobata, S. Suzuki, H. Fukutomi
    • 学会等名
      International Conference on Texture of Material
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Depletion Process of Manganese in Surface Layers of Shape Memory Fe-Mn-Si alloys by Annealing2014

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, O. Taguchi, S. Fujieda, K. Shinoda, H. Ohtani
    • 学会等名
      International Conference on Diffusion in Materials
    • 発表場所
      Muenster, Germany
    • 年月日
      2014-08-17 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Microscopic Stress and Strain Evolved in a Twinning-Induced Plasticity Fe-Mn-C Steel2014

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, S. Sato, K. Hotta, S. Fujieda, K. Shinoda, K. Kajiwara, M. Sato
    • 学会等名
      European Conference on Residual Stresses
    • 発表場所
      Troyes, France
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Selection Oxidation in Fe-Ga alloys Annealed under Low Partial Pressure of Oxygen2014

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, R. Ukai, S. Fujieda, K. Shinoda
    • 学会等名
      International Symposium on High-temperature Oxidation and Corrosion
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 振動発電デバイス用Fe-Ga基合金単結晶のCZ法による作製及びその磁歪特性2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木茂, 藤枝俊, 湊明朗, 福田承生, 上野敏幸
    • 学会等名
      日本学術振興会 結晶成長の科学と技術 第161委員会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Growth of Fe-Ga alloy single crystals by the Czochralski method for application to vibration power generation device2014

    • 著者名/発表者名
      S. Fujieda, S. Suzuki, A. Minato, T. Fukuda, T. Ueno
    • 学会等名
      International Magnetic Conference
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fe-Mn-Si-Cr形状記憶合金の高温加工による集合組織制御2014

    • 著者名/発表者名
      廣崎ゆりか, 小畑和輝, 鈴木茂, 岡安和人, 福富洋志
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折を利用した鉄鋼材料のラインプロファイル解析2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤成男, 我妻和明, 鈴木茂, 今福宗行, 田代均, 菖蒲敬久
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 双晶変形を示すオーステナイト鋼における白色X線を用いた応力解析2013

    • 著者名/発表者名
      堀田孝治, 藤枝俊, 篠田弘造, 鈴木茂, Eui-Pyo Kwon, 佐藤成男, 佐藤眞直, 梶尾堅太郎
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Microstructural Changes during Martensitic Transformation and Reverse Transformation in Fe Based Shape Memory Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Suzuki, Eui Pyo Kwon, Shun Fuijeda, Kozo Shinoda, Shigeo Sato
    • 学会等名
      Euro Intelligent Materials
    • 発表場所
      Germany, Kiel
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Microscopic Strain Evolved in Grains of Twin-induced Plasticity Steels during Tensile Deformation2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Suzuki, Shigeo Sato, Kouji Hotta, Eui- Pyo Kwon, Shun Fujieda, Kozo Shinoda, Kentaro Kajiwara, Masugu Sato
    • 学会等名
      Materials Science & Technology
    • 発表場所
      Canada, Montreal
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 白色X線マイクロビームを用いた双晶誘起塑性鋼の微視的ひずみの評価2013

    • 著者名/発表者名
      堀田孝治, Eui-pyo Kwon, 藤枝俊, 篠田弘造, 鈴木茂, 佐藤成男, 佐藤眞直, 梶原堅太郎
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 双晶変形を示す多結晶鉄基合金の引張による微視的不均一ひずみ2012

    • 著者名/発表者名
      堀田孝治, Eui-pyo Kwon, 藤枝俊, 篠田弘造, 鈴木茂, 佐藤成男, 佐藤眞直, 梶原堅太郎
    • 学会等名
      日本金属学会東北支部大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-12-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of residual stress evolution during shape memory behavior in Fe-Mn-Si-Cr alloy by white X-ray microbeam diffraction2012

    • 著者名/発表者名
      Eui Pyo Kwon, Shun Fujieda, Kozo Shinoda, Shigeru Suzuki, Shigeo Sato, Kentaro Kajiwara, M. Sato
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      松山市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 伸線加工パーライト鋼の転位形成と組織微細化に与える炭素量の効果2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤成男,我妻和明,石黒三岐雄,田代均,鈴木茂
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      松山市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 白色X線マイクロビームを用いた伸線加工パーライト鋼の相応力解析2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷正芳,菊地拓哉,今福宗行,佐藤成男,鈴木茂,田代均
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会
    • 発表場所
      松山市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Cu and P addition on the formation of retained austenite and mechanical properties of TRIP steels2012

    • 著者名/発表者名
      E. P. Kwon, Shun Fujieda, Kozo Shinoda, Shigeru Suzuki
    • 学会等名
      International symposium on "Recent advance in analytical techniques for steelmaking industry"
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dislocation Characteristics and Phase Stresses in Deformed Pearlitic Steels Determined by X-ray Diffraction Line-profile Analysis

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Sato, Kazuaki Wagatsuma, Shigeru Suzuki, Masayoshi Kumagai, Muneyuki Imafuku, Hitoshi Tashiro, Kentaro Kajiwara, Takahisa Shobu
    • 学会等名
      PRICM-8
    • 発表場所
      USA, Hawaii
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 「鉄の辞典」 "高純度鉄の材料物性"の節2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木茂
    • 出版者
      朝倉出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース

    • URL

      http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース

    • URL

      http://db.tagen.tohoku.ac.jp/php/db/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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