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塑性変形による構造制御に基づく金属ガラスの力学的高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 26630363
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

戸高 義一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50345956)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードバルク金属ガラス / 引張延性 / 自由体積 / β緩和 / 巨大ひずみ加工 / High-Pressure Torsion加工
研究成果の概要

本研究では,塑性加工プロセスを利用したバルク金属ガラス(BMG)の組織制御を通じて,BMGの脆性的な力学特性を改善すると共に,その機構を明らかにすることを目的とした.高圧下ねじり(HPT)加工法をBMGの塑性加工プロセスとして採用することで,脆性的な破壊挙動の原因である加工軟化を示すこと無く,安定した引張延性を示すBMGの作製に成功した.この引張変形は,HPT加工によって誘起されるβ緩和の量および活性化エネルギーと密接な関係が有ることが分かった.量子ビームによる解析から,BMGにHPT加工により形成した,組成ゆらぎと多量の自由体積を有する組織がβ緩和を誘起し,延性の発現に至ったと推察される.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Cause of hardening and softening in the bulk glassy alloy Zr50Cu40Al10 after High-pressure torsion2015

    • 著者名/発表者名
      N. Adachi, Y. Todaka, Y. Yokoyama, M. Umemoto
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: 627 ページ: 171-181

    • DOI

      10.1016/j.msea.2014.12.101

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 巨大ひずみ加工した金属材料における力学的高機能化メカニズム解明への量子ビーム解析の適用2015

    • 著者名/発表者名
      戸高義一,足立望
    • 雑誌名

      Isotope News

      巻: 739 ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improving the mechanical properties of Zr-based bulk metallic glass by controlling the activation energy for -relaxation through plastic deformation2014

    • 著者名/発表者名
      N. Adachi, Y. Todaka, Y. Yokoyama, M. Umemoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 13

    • DOI

      10.1063/1.4897439

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Mechanical property evolution of Zr-based bulk metallic glasses induced by high-pressure torsion straining2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Todaka, N. Adachi, Y. Yokoyama, M. Umemoto
    • 学会等名
      Thermec 2016
    • 発表場所
      オーストリア グラーツ
    • 年月日
      2016-05-29
    • 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] 巨大ひずみ加工したバルク金属ガラスにおける塑性変形挙動のひずみ速度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      足立望,戸高義一,山本康次郎,梅本実
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工したZr系バルク金属ガラスの塑性変形に及ぼすβ緩和の影響2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤建, 戸高義一, 足立望, 山本康次郎, 川西良典, 横山嘉彦
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工したZr系金属ガラスにおけるβ緩和と塑性変形2015

    • 著者名/発表者名
      足立望,戸高義一,梅本実
    • 学会等名
      平成27年度金属ガラス・ナノ金属結晶材料合同講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工したZr系金属ガラスの構造緩和に及ぼす組成の影響2015

    • 著者名/発表者名
      三浦翔, 戸高義一
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 東海支部 第25回学生による材料フォーラム
    • 発表場所
      豊橋 名豊ビル
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] HPT加工を施したZr系金属ガラスに形成される不均一構造と引張特性へ及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      山本康次郎, 戸高義一
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 東海支部 第25回学生による材料フォーラム
    • 発表場所
      豊橋 名豊ビル
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工したZr系バルク金属ガラスにおける塑性変形と構造緩和の関係2015

    • 著者名/発表者名
      川西良典, 戸高義一
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 東海支部 第25回学生による材料フォーラム
    • 発表場所
      豊橋 名豊ビル
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工したZr系バルク金属ガラスの引張特性に及ぼすひずみ速度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤建, 戸高義一
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 東海支部 第25回学生による材料フォーラム
    • 発表場所
      豊橋 名豊ビル
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工した金属ガラスの小角散乱を用いた不均一構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      足立望,戸高義一,大沼正人,大場洋次郎,Joachim Kohlbrecher,横山嘉彦,梅本実
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年春季講演大会(第156回)
    • 発表場所
      東京大学 駒場Iキャンパス
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 巨大ひずみ加工したZr系バルク金属ガラスにおける引張応力緩和挙動2014

    • 著者名/発表者名
      足立望,川西良典,山本康次郎,戸高義一,梅本実,横山嘉彦
    • 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 東山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Pronounced β-relaxation in Severely Deformed Bulk Metallic Glass by High-pressure Torsion - Straining2014

    • 著者名/発表者名
      N. Adachi, Y. Todaka, K. Shintani, M. Umemoto, Y. Yokoyama
    • 学会等名
      13th International Symposium on Physics of Materials
    • 発表場所
      チェコ, プラハ
    • 年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 材料機能制御研究室

    • URL

      http://martens.me.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 機械工学系 材料機能制御研究室

    • URL

      http://martens.me.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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