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超顕微材料科学とマイクロ・フラクチャーメカニクスの融合による破壊靭性研究の革新

研究課題

研究課題/領域番号 26249106
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関佐世保工業高等専門学校 (2016-2017)
九州大学 (2014-2015)

研究代表者

東田 賢二  佐世保工業高等専門学校, その他, 校長 (70156561)

研究分担者 田中 將己  九州大学, 工学研究院, 准教授 (40452809)
森川 龍哉  九州大学, 工学研究院, 助教 (00274506)
定松 直  鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (10709554)
連携研究者 松村 晶  九州大学, 工学研究院, 教授 (60150520)
下川 智嗣  金沢大学, 理工研究域, 教授 (40361977)
山口 正剛  原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究員 (50360417)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2015年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2014年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
キーワード破壊 / 転位 / 靭性 / 構造・機能材料 / 機能・構造材料 / 電子顕微鏡 / 強度・破壊靭性
研究成果の概要

{011}シリコンウェハから切り出した試料にビッカース硬度計を用いて圧痕を付与し亀裂を発生させ,更に高温で保持し亀裂先端に転位を導入した.亀裂先端に発生した転位を超高圧電子顕微鏡によって観察し,転位の三次元構造とバーガースベクトルを決定した.その結果,それら転位は亀裂先端を効率的に遮蔽していると共に破壊靭性値の上昇に寄与している事が明らかとなった.更にTi添加極低炭素鋼における脆性-延性遷移温度の変形速度依存性から遷移挙動を律速する転位運動の活性化エネルギーを測定した結果,その値は引張試験を行った歪速度の条件下において約50Kでの転位易動度と対応していることが明らかとなった.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 亀裂先端転位と脆性–延性遷移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      田中 將己、定松 直、東田 賢二
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 56 号: 10 ページ: 597-603

    • DOI

      10.2320/materia.56.597

    • NAID

      130006109915

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Transmission electron microscopy of bulk specimens over 10 μm in thickness2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sadamatsu, M. Tanaka, K. Higashida, S. Matsumura
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 162 ページ: 10-16

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2015.09.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] エネルギーフィルター搭載超高圧電子顕微鏡法による極厚膜試料中の転位観察2016

    • 著者名/発表者名
      定松直, 田中將己, 東田賢二, 松村晶
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 55 号: 12 ページ: 597-597

    • DOI

      10.2320/materia.55.597

    • NAID

      130005170145

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strain Field Around Lomer Sessile Dislocations in Silicon Measured using Geometric Phase Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      D.R. Adhika, M. Tanaka, T. Yamamoto and K. Higashida
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 40 号: 3 ページ: 227-233

    • DOI

      10.14723/tmrsj.40.227

    • NAID

      130005096531

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fe-Ni合金のマルテンサイト変態で生じた局所ひずみ分布に及ぼす水素の影響2017

    • 著者名/発表者名
      加藤遼馬, 中村直人, 森川龍哉, 田中將己, 東田賢二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会174回秋季講演大会北海度大学
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Thermally activated process of dislocation gliding at low temperatures in severely deformed metals2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, T. Morikawa, K. Higashida
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属塑性の理解とモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      東田賢二, 田中將己
    • 学会等名
      金属塑性の理解とモデリング
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単結晶マイクロ試験片を用いた臨界分解剪断応力評価2016

    • 著者名/発表者名
      カロカロハルナス, 藤崎基, 田中將己, 森川龍哉, 東田賢二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第172回秋季講演大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Local slip deformation along micropillars in Fe-Al single crystals.2016

    • 著者名/発表者名
      K. Harnas, M. Tanaka, K. Higashida
    • 学会等名
      9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9
    • 発表場所
      京都国際センター
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単結晶マイクロ試験片を用いた力学特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      カロカロハルナス, 藤崎基, 田中將己, 森川龍哉, 東田賢二,
    • 学会等名
      日本金属学会九州支部・日本鉄鋼協会九州支部・軽金属学会九州支部平成28年度合同学術講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Understanding fracture toughness based on dislocation behaviors2015

    • 著者名/発表者名
      K. Higashida and M. Tanaka
    • 学会等名
      Asia Steel International Conference (Asia Steel 2015)
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Czシリコン単結晶における水素起因欠陥の発生メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      高田康祐, 杉村渉, 田中將己, 東田賢二
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会(第157回)
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] HVEM-tomography for crack tip dislocations2015

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka and K. Higashida
    • 学会等名
      17th International Conference on the Strength of Materials (ICSMA17)
    • 発表場所
      Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超高圧電子顕微鏡によるSi結晶中の亀裂先端転位三次元構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      田中將己, 定松直, 東田賢二
    • 学会等名
      日本学術振興会第161委員会第90回研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超高圧電子顕微鏡を利用した亀裂先端における転位増殖機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      田中大樹, 高田康祐, 田中將己, 東田賢二
    • 学会等名
      第56回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ
    • 年月日
      2014-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Toward connecting dislocation behaviours with materials fracture2014

    • 著者名/発表者名
      K. Higashida, M. Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Steel Science (ISSS2014)
    • 発表場所
      Kansai Seminar House
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高圧電子顕微鏡による亀裂先端の転位観察2014

    • 著者名/発表者名
      田中大樹, 高田康祐, 田中將己, 森川龍哉, 東田賢二
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋季講演大会(第155回)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] しなやかで強い鉄鋼材料(分担)2016

    • 著者名/発表者名
      東田賢二, 田中將己
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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