巨大ひずみ加工を必要としないナノ結晶金属の創製

• 研究課題/領域番号: 25600039
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 辻 伸泰 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30263213)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: ナノ結晶 / 超微細粒金属 / 再結晶 / 圧延 / 巨大ひずみ加工 / 力学特性 / 強度 / 延性 / 変形 / 転位 / 粒成長 / 塑性不安定 / 強加工

研究概要

巨大ひずみ加工を行わずに、平均結晶粒径１μｍ以下の完全再結晶ナノ結晶粒組織を有する金属材料を創製することを目的として研究を行った、本研究では当初計画した以上の多くの種類の合金（Fe-31Mn-3Al-3Si, Fe-22n-0.6C, Cy-6.8Al (mass%), いくつかのHigh Entropy Alloys）において、単純な冷間加工と焼鈍プロセスによって、平均粒径１μm以下の完全再結晶ナノ組織を得ることに成功した．これらの完全再結晶ナノ組織合金が、いずれも室温引張試験において高い強度と大きな延性を示したことは、特筆すべき結果である．

研究成果

• [雑誌論文] STRAIN HARDENING BEHAVIOR OF CU-AL ALLOY WTH LOW STACKING FAULT ENERGY (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Z. Tian, S. Chen, L.J. Zhao, D. Terada, A. Shibata, N. Tsuji
  • 雑誌名: Proc. of the 35th Riso Int. Symp. on Mater. Sci 巻: (in press)
• [雑誌論文] Optimizing strength and ductility in Cu-Al alloy with recrystallized nanostructures formed by simple cold rolling and annealing (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Z. Tian, L.J. Zhao, S. Chen, D. Terada A. Shibata, N. Tsuji
  • 雑誌名: J. Mater. Sci 巻: (in press)
• [雑誌論文] Formation of Fully Annealed Nanocrystalline Austenite in Fe–Ni–C Alloy (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuai Chen, Akinobu Shibata, Si Gao and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 55 号: 1 ページ: 223-226
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2013324
  • NAID: 130004825124
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanical Properties of Bulk Ultrafine Grained Aluminum Fabricated by Torsion Deformation at Various Temperatures and Strain Rates (2014)
  • 著者名/発表者名: Si Gao, Akinobu Shibata, Meichu an Chen, Nokeun Park and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 55 号: 1 ページ: 106-113
  • DOI: 10.2320/matertrans.MA201321
  • NAID: 130004825141
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocrystalline Twinning Induced Plasticity Steel with Superior Mechanical Properties Fabricated by Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Rajib Saha, Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: Mater. Sci. Forum 巻: Vo1.753 ページ: 518-521
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.753.518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fully Recrystallized Nanostrueture Fabricated without Severe Plastic Deformation in High-Mn Austenitic Steel (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Saha
  • 雑誌名: Scripta Materialia 巻: 68 号: 10 ページ: 813-816
  • DOI: 10.1016/j.scriptamat.2013.01.038
  • 査読あり
• [学会発表] Fully Recrystallized Nanostructures in Bulk Austenitic Steels (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Tsuji; Rajib Saha; Shuai Chen; Rintaro Ueji; Akinobu Shibata; Si Gao; Daisuke Terada
  • 学会等名: TMS 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, U.S
  • 年月日: 2014-02-17
  • 招待講演
• [学会発表] Ultra Grain Refinement in High Entropy Alloys (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Tsuji; Ikuto Watanabe; Nokeun Park; Daisuke Terada; Akinobu Shibata; Yoshihiko Yokoyama; Peter Liaw
  • 学会等名: TMS 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, U.S
  • 年月日: 2014-02-17
  • 招待講演
• [学会発表] Optimizing Strength and Ductility in Cu-Al Alloy with Fine and Homogeneous Recrystallized Structure by Simple Cold Rolling and Annealing (2014)
  • 著者名/発表者名: Yanzhong Tian; Daisuke Terada; Akinobu Shibata; Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: TMS 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: San Diego, U.S
  • 年月日: 2014-02-17
• [学会発表] Optimizing Strength and Ductility in Cu-Al Alloy with Fine and Homogeneous Recrystallized Structure by Simple Cold Rolling and Annealing (2014)
  • 著者名/発表者名: Yanzhong Tian, Daisuke Terada, Akinobu Shibata, Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: TMS Annual Meeting & Exhibition 2014
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Optimizing Strength and Ductility in Cu-Al Alloy with Fine Homogeneous Recrystallized Structures by Simple Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Tian, D.Terada, A.Shibata and N.Tsuji
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Nanocrystalline Austenite in Fe-24Ni-0.3C Alloy Fabricated by High Pressure Torsion and Subsequent Heat Treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuai Chen, Akinobu Shibata and Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: Euromat 2013
  • 発表場所: Selvia, Spain
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] Fully Recrystallized Nanostructures in Steels (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Tsuji, Rajib Saha, Rintaro Ueji, Yanzhong Tian, Shuai Chen, Daisuke Terada and Akinobu Shibata
  • 学会等名: Euromat 2013
  • 発表場所: Selvia, Spain
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] Nanocrystalline TWIP Steel with Superior Mechanical Properties Fabricated by Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Rajib Saha, Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: The 4th Int. Conf. on Recrystallization and Grain Growth
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2013-05-07
• [学会発表] Nanocrystalline TWIP Steel with Superior Mechanical Properties Fabricated by Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Rajib Saha, Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: 5th International Conference on Recrystallization & Grain Growth
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] Fully Recrystallized Nanostructures in Steels (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Tsuji, Rajib Saha, Rintaro Ueji, Yanzhong Tian, Shuai Chen, Daisuke Terada and Akinobu Shibata
  • 学会等名: European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (EUROMAT 2013)
  • 発表場所: Sevilla, Spain
• [学会発表] Nanocrystalline Austenite in Fe-24Ni-0.3C Alloy Fabricated by High Pressure Torsion and Subsequent Heat Treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuai Chen, Akinobu Shibata and Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (EUROMAT 2013)
  • 発表場所: Sevilla, Spain