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階層構造をもつ材料組織の時間発展とそれに基づく強度変化の要因解明

研究課題

研究課題/領域番号 26289256
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

村田 純教  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10144213)

研究分担者 山本 剛久  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20220478)
連携研究者 小山 敏幸  名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (80225599)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードミクロ組織 / 耐熱鋼 / ニッケル基超合金 / フェーズフィールド法 / 社会基盤構造材料 / 階層構造 / ミクロ組織変化 / 耐熱金属材料 / 構造・機能材料 / 耐熱合金 / フェライト系耐熱鋼
研究成果の概要

階層構造合金のミクロ組織構造変化と合金強度変化の関係づけを耐熱鋼およびニッケル基超合金を用いて実験およびフェーズフィールドシミュレーションにより行った。耐熱鋼のラスマルテンサイトの階層構造はでは、転位の局在化でブロックよりラスが先に崩壊し、その後ブロックが長軸構造から球形に近い組織に変化することがわかった。ニッケル基超合金では、<100>方向にγ’相が並んだ組織と比較して、<100>方位とは傾いた角度を持った方向にγ’相を配列させた組織でクリープひずみ速度が格段に大きいことが明らかとなった。この結果から、ミクロ組織の不均一性がクリープの加速現象を生じる大きな要因であることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ラスマルテンサイトの形成機構2016

    • 著者名/発表者名
      村田純教
    • 雑誌名

      日本金属学会

      巻: 80 ページ: 669-683

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simulation of dislocation recovery in lath martensite steels using the phase-field method2016

    • 著者名/発表者名
      S.Furukawa, H.Ihara, Y.Murata, Y.Tsukada, T.Koyama
    • 雑誌名

      Computational Materials Science

      巻: 119 ページ: 108-113

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Long Term Creep Strength of Mod. 9Cr Hat Resistant Ferritc Steel with the Aid of System Free Energy Concept2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Murata, N.Watanabe and Y.Nagae
    • 雑誌名

      Advances in Materials Technology for Fossil Power Plants (EPRI 2016)

      巻: 8 ページ: 487-494

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crsytallographic orientation analysis of cleavage facets adjacent to a fracture trigger in low carbon steel2015

    • 著者名/発表者名
      S.Imamura, H.Muramoto, Y.Murata, Y.Shimada, Y.Kayamori, T.Tagawa
    • 雑誌名

      International Journal of Fracture

      巻: 192 号: 2 ページ: 253-257

    • DOI

      10.1007/s10704-015-0014-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 単結晶ニッケル基超合金 NKH71 の熱処理と析出 &gamma;&prime;相形態2015

    • 著者名/発表者名
      竹下貴沖,村田純教,三浦信祐,近藤義宏,塚田祐貴,小山敏幸
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 79 号: 4 ページ: 203-209

    • DOI

      10.2320/jinstmet.J2014049

    • NAID

      130005061070

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase-field Simulation of Habit Plane Formation during Martensitic Transformation in Low-carbon Steels2015

    • 著者名/発表者名
      Yuhki Tsukada, Yasuhiro Kojima, Toshiyuki Koyama, Yoshinori Murata
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 55 号: 11 ページ: 2455-2462

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-039

    • NAID

      130005111839

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Origin of the morphological change from rafted structure to irregular shape of the gamma-prime phase in single crystal nickel-based superalloys2014

    • 著者名/発表者名
      T.Tanimoto, Md.Moniruzzam, Y.Murata, Y.Tsukada, T.Koyama, N.Miura, Y.Kondo
    • 雑誌名

      Computational Materials Science

      巻: 93 ページ: 56-61

    • DOI

      10.1016/j.commatsci.2014.05.055

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 塑性変形オーステナイト鋼中の転位密度の定量化2014

    • 著者名/発表者名
      梅崎正太、村田純教、野村恭兵、久布白圭司
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 78 号: 6 ページ: 218-224

    • DOI

      10.2320/jinstmet.J2014001

    • NAID

      130004786462

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Evaluation of Long Term Creep Strength of Mod. 9Cr Hat Resistant Ferritc Steel with the Aid of System Free Energy Concept2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Murata, N.Watanabe and Y.Nage
    • 学会等名
      8th International Conf. on Advances in Materials Technology for Fossil Power Plants
    • 発表場所
      Argarve, Portugal
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe-Cr-C三元系おける組織変化とFe-Cr原子相互拡散2016

    • 著者名/発表者名
      勝谷尭明,村田純教
    • 学会等名
      第172回日本鉄鋼協会秋季講演大会
    • 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] 単結晶Ni基超合金におけるγ相中の局所塑性変形を考慮したミクロ組織形成に関するフェーズフィールドシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      中山大地、神崎智央、村田純教、塚田祐貴、小山敏幸、近藤義宏
    • 学会等名
      第172回日本鉄鋼協会秋季講演大会
    • 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] 先進高窒素耐熱鋼の組織自由エネルギー解析2016

    • 著者名/発表者名
      藤墳亮太,村田純教,野村和弘
    • 学会等名
      第172回日本鉄鋼協会秋季講演大会
    • 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] Phase-field simulations on rafting kinetics during high-temperature creep in nickel-based superalloy2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsukada, T. Koyama, Y. Murata, Y. Kondo
    • 学会等名
      The 9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase-field simulation of the effect of applied stress and creep strain on the rafting kinetics in nickel-based superalloy2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsukada, T. Koyama, Y. Murata, Y. Kondo
    • 学会等名
      The 12th World Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルテンサイト変態におけるすべりと組織形成のフェーズフィールドシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      塚田祐貴,小山敏幸,村田純教,原田拓弥
    • 学会等名
      第171回日本鉄鋼協会春季講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Importance of microstructural homogeneity and stability for long-term creep strength in nickel based single crystal superalloys2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Murata, F. Kagami, D.Nkayama, Y.Tsukada, T.Koyama
    • 学会等名
      2016 KIM-JIM Symposium
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 単結晶Ni基超合金におけるγ相中の局所塑性変形を考慮したミクロ組織形成に関するフェーズフィールドシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      神崎智央, 村田純教, 三浦信祐, 近藤義宏, 塚田祐貴, 小山敏幸
    • 学会等名
      第170回日本鉄鋼協会秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高窒素含有先進フェライト系耐熱鋼の組織自由エネルギー解析2015

    • 著者名/発表者名
      野村和弘, 渡辺直也, 村田純教
    • 学会等名
      第170回日本鉄鋼協会秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dislocation Cell Size during Recovery in Ni and Cu2015

    • 著者名/発表者名
      N. WATANABE, S. FURUKAWA, Y. MURATA
    • 学会等名
      123HiMAT-2015
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphology of the γ' phase in a nickel-based single crystal superalloy NKH71 with several heat treatments2015

    • 著者名/発表者名
      K.MIKI, T.KANZAKI, T.TAKESHITA, Y.MURATA, Y.TSUKADA, T.KOYAMA, N.MIURA, Y.KONDO
    • 学会等名
      123HiMAT-2015
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正方晶弾性率を考慮したラスマルテンサイト相のフェーズフィールドシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓太、村田純教、Souissi Maaouia、沼倉宏
    • 学会等名
      第169回 日本鉄鋼協会 春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ni基単結晶タービン翼におけるミクロ組織形成のPhase-fieldシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      神崎智央、森本真造、村田純教、塚田祐貴、小山敏幸、三浦信佑、近藤義宏
    • 学会等名
      第169回 日本鉄鋼協会 春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェーズフィールド法によるラスマルテンサイト相回復に対する基本シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      古川翔、村田純教、塚田祐貴、小山敏幸
    • 学会等名
      第169回 日本鉄鋼協会 春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ni基単結晶超合金のタービン翼におけるラフト構造形成のフェーズフィールドシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      森本真造、村田純教、塚田祐貴、小山敏幸、三浦信佑、近藤義宏
    • 学会等名
      第168回 日本鉄鋼協会 秋季講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ラスマルテンサイト相形成に関するPhase-fieldシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      吉田啓太、村田純教、塚田祐貴、小山敏幸
    • 学会等名
      第168回 日本鉄鋼協会 秋季講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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