透過型電子顕微鏡その場ピコインデンター観察による変形双晶発生機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25420765
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 染川 英俊 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 元素戦略材料センター, 主幹研究員 (50391222)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: マグネシウム / 材料工学 / 変形双晶 / 溶質元素 / 結晶粒界 / インデンテーション / 双晶 / ナノインデンテーション / 粒界 / その場観察

研究成果の概要

｛10-12｝変形双晶の形成に必要な駆動力は、(底面)転位の形成よりも大きいことが分かった。多結晶マグネシウムの変形双晶形成の起点は、主として結晶粒界であり、大きな粒界エネルギーからなる結晶粒界から発生しやすい。また、変形双晶形成の起点は、添加元素の有無や種類に影響を受けにくいが、その形成頻度は大きく変化し、粒界制御（例えば粒界偏析）によって変形双晶の発生を助長・抑制することができる。また、単結晶マグネシウムの変形双晶は、空孔などの点欠陥が形成の起点と考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] マサチューセッツ工科大学(米国)
• [雑誌論文] Effect of crystal orientation on nanoindentation behavior in magnesium (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa and C. A. Schuh
  • 雑誌名: Metallurgical and Materials Transactions A 巻: 47 号: 6 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1007/s11661-016-3479-6
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hall Petch breakdown in fine-grained pure magnesium at low strain rates (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa and T. Mukai
  • 雑誌名: Metallurgical and Materials Transaction A 巻: 46 号: 2 ページ: 894-902
  • DOI: 10.1007/s11661-014-2641-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of deformation twin on toughness in magnesium binary alloys (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, T. Inoue, K. Tsuzaki
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 巻: 95 ページ: 2513-2526
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crack propagation behavior in magnesium binary alloys (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, A. Singh, T. Inoue and K. Tsuzaki
  • 雑誌名: Philosophical Magazine 巻: 94 号: 29 ページ: 3317-3330
  • DOI: 10.1080/14786435.2014.956840
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ナノインデンテーション法によるマグネシウム合金の塑性特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 雑誌名: 科学と工業 巻: 87 ページ: 421-427
  • NAID: 40019903811
  • 査読あり
• [学会発表] インデンテーション挙動に及ぼす変形双晶の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, C. A. Schuh
  • 学会等名: 2016年日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] Effect of alloying element on fracture toughness in magnesium binary alloys (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, T. Inoue, K. Tsuzaki
  • 学会等名: PRICM9
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
  • 年月日: 2016-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] マグネシウムの力学特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 日本金属学会2016年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2016-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] マグネシウムのインデンテーション変形応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, C. A. Schuh
  • 学会等名: M&M2015材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] マグネシウム合金の強度・靱性・延性に及ぼす溶質元素の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 日本金属学会2015年秋期大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of solid solution alloying on grain boundary sliding in magnesium binary alloys (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Somekawa, H. Watanabe, T. Mukai
  • 学会等名: ICSAM2015
  • 発表場所: The University of Tokyo
  • 年月日: 2015-09-07
  • 国際学会
• [学会発表] マグネシウム合金の破壊靱性と双晶 (2015)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊
  • 学会等名: 第59回高性能Mg合金創成加工研究会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2015-08-24
  • 招待講演
• [学会発表] 微細結晶粒マグネシウム合金の靭性に及ぼす溶質元素の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, 井上忠信, 津﨑兼彰
  • 学会等名: 日本金属学会2014年秋期大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] HCP金属のナノインデンテーション応答に及ぼす集合組織の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, C. A. Schuh
  • 学会等名: 日本機械学会2014年年次大会
  • 発表場所: 東京電機大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] マグネシウム合金の粒界強化・脆化機構に及ぼす溶質元素の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, 井上忠信, 津﨑兼彰
  • 学会等名: 日本材料学会第63期学術講演会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-18
• [学会発表] ナノインデンテーションによる微細結晶粒マグネシウム合金の塑性変形応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 染川英俊, Christopher A Schuh
  • 学会等名: 2013年度日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [備考] NIMS Researchers Database Samurai
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/SOMEKAWA_Hidetoshi-j.html
• [備考] NIMS Researchers Database
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/SOMEKAWA_Hidetoshi-j.html
• [備考] NIMS Researchers Database
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/SOMEKAWA_Hidetoshi-j.html