| 研究領域 | ミルフィーユ構造の材料科学-新強化原理に基づく次世代構造材料の創製- |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05139
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター |
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研究代表者 |
木村 滋 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 室長 (50360821)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | マグネシウム合金 / 放射光 / 圧縮試験 / キンク / 材料強化機構 / 白色X線 / その場観察 / 白色Ｘ線 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，アルミ合金を凌駕する優れた機械的特性を持つマグネシウム合金の強化に重要な役割をはたしているキンク変形（結晶が変形する際に急激に折れ曲がる現象）の前駆現象を捉えることを目的としている．そのため，放射光白色X線マイクロビームを利用し，圧縮応力下でマグネシウム合金中のキンク発生箇所を２方向から観察し，３次元的に可視化する手法を開発する．これにより，キンク変形発生前後の変形挙動を解明することを目指す．
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| 研究実績の概要 |
MgZnY合金の非常に優れた機械的特性は，LPSO相が形成加工によってキンク変形することにより発現することが明らかにされている。従って，キンク変形がどのように発生するかを調べることは非常に重要である。そこで筆者等は，応力に対する組織構造の応答を明らかにするため，放射光実験に利用可能な小型圧縮試験機を開発し，一方向凝固により大きなグレインを持つ18R単相シンクロ型LPSO合金Mg85Zn6Y9試験片（サイズ0.3 mm× 0.3 mm×1 mm）を圧縮しながら，放射光白色マイクロビームでラウエ回折パターンをマッピングした。そして，その差分を可視化することにより，グレイン境界像の変化を得ることに成功した。しかし，この方法は１方向からの投影像しか測定出来ないため，キンク発生箇所の深さ方向の情報が得られないという問題があった。そこで，本研究では直交する２方向からの投影像を測定できるよう小型圧縮試験機を改造し，キンク発生箇所を３次元的に可視化することを試みた結果，圧縮応力下で直交する２方向からのグレイン境界像の変化を観察することに成功した。得られた２方向からのグレイン境界像から，次のことが分かった。１）降伏応力（～150 MPa）より低い120MPa程度の応力でグレイン変形が始まっている。２）複数のグレインの内，１つのグレインから変形が始まり，他のグレインには伝わりにくい。３）<11-20>配向からの僅かなずれが変形の開始に影響している可能性がある。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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