| 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 |
21H00103
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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 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
唐 永鵬 九州工業大学, 大学院工学研究院, 研究職員 (00818536)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021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 | キンク強化 / Mg-Zn-Y合金 / 高圧スライド加工(HPS) 法 / LPSO相 / LPSO構造 / 高圧スライド (HPS)加工法 / LPSO型 Mg-Zn-Y合金 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新たに開発されたLPSO 型マグネシウム合金は軽量構造材料として注目されている。この合金では「キンク強化」という新規構造の材料強化機構で強化されている。しかし、キンク構造の形成と強化機構は不明である。本研究では、高圧スライド(HPS)加工と呼ばれる独自なひずみ導入法を利用してキンク強化とそのメカニズムについて系統的に調べる。HPS加工で結晶粒がサブミクロンあるいはナノレベルに超微細化できることから、結晶粒超微細化がLPSO組織変化や導入されたキンク構造およびLPSO相の体積分率に及ぼす影響を明らかにする。次に、HPS加工で形成したキンク構造が力学特性に及ぼす影響を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
長周期積層構造を形成するMg-Y-Zn合金を対象に、HPS加工によってせん断ひずみ付与することによりキンク導入できることを確認した。ひずみ量とキンク形成および強化との関係を明らかにしました。さらに、キンク発現に効果的なHPS加工条件を明確にしました。キンクの形状、密度、間隔、角度とHPS加工条件との相関性に注目し、その関係を確認しました。また、HPS加工後の合金組織と力学特性との関係について調査しました。HPS加工によって得られた結果は以下の通りです。
棒状試料にHPS加工を施し、スライド量5mmで往復加工することによりキンクを導入することができることを確認しました。キンクの導入はHPS加工によって付与されるせん断ひずみに依存することがわかりました。また、導入ひずみ量と硬度との関係も明らかにしました。さらに、キンク形成を含む断面組織を透過電子顕微鏡で観察し、キンクの間隔と強度の関係を明らかにしました。この結果、降伏応力と圧縮強度の両方が、キンクの間隔が狭くなるにつれて増加することがわかりました。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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