HCPチタン単結晶の引張特性に現れる寸法効果の包括的理解

• 研究課題/領域番号: 25K17847
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 植木 翔平 九州大学, 工学研究院, 助教 (50880382)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: チタン / マイクロ力学試験 / 寸法効果 / 双晶変形 / 加工硬化

研究開始時の研究の概要

金属材料では、材料そのものの寸法が小さくなると降伏強度が高くなる「寸法効果」が現れ、その程度は変形メカニズムによって異なる。例えば、六方最密充填（HCP）構造を有するチタンでは、圧縮双晶変形の寸法効果がすべり変形に比べて顕著になる。これに対し申請者は、独自に確立した引張試験技術を用いて、引張双晶変形においても顕著な寸法効果が現れることを見出している。しかし、圧縮双晶との対比や、加工硬化、そして延性に現れる寸法効果など、未解明な点が多く残されている。本研究では、HCPチタン単結晶に対して負荷方位の異なる試験を行い、双晶変形やすべり変形活動時の引張特性に現れる寸法効果を包括的に理解する。