| 研究領域 | バルクナノメタル ー常識を覆す新しい構造材料の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
23102508
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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 | 日本大学 |
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研究代表者 |
高木 秀有 日本大学, 工学部, 講師 (40409040)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 微細結晶粒 / クリープ / インデンテーションクリープ / 応力指数 / Al-Mg固溶体合金 / 超微細結晶粒材 |
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| 研究実績の概要 |
第一に，High Pressure Torsion（HPT）によって作製された微細結晶粒（結晶粒径320nm，530nm）を有するAl-1.0mol%Mg合金に対して，363K，373K，383Kにおける押込みクリープ試験を行い，クリープパラメータを評価した．得られた応力指数は4.7，クリープの活性化エネルギーは110kJ/mol，粒径指数は1.3となる．これらのクリープ特性値について，通常結晶粒材のクリープ理論（これまでの報告例）を用いて検証したが，どの変形メカニズムとも対応しないことが明らかとなった．したがって，微細結晶粒材の特有なクリープの発現メカニズムおよび変形メカニズムが存在すると考えられる．
第二に，当該材料のクリープ発現のメカニズムを明らかにするために，押込み荷重急変試験を実施した．この試験を実施すると，結晶粒内および粒界における転位運動の素過程を明らかにすることができ，その結果と上記のクリープ特性値を相互に検討すれば，当該材料がなぜ室温付近でもクリープ現象が顕著に生じるのかを理解することができると考えた．結晶粒径が530nmの試料に対して，373Kにおいて1.96Nの一定荷重で圧子を押し込むと，圧子下のクリープによって押込み変位は徐々に増加する．ある時間経過したのち，荷重を1.96Nから0.0980Nに急減すると，押込み変位は減少する．このときの減少は，測定系の弾性回復によって生じると考えられる．通常結晶粒材では，この弾性回復が生じた以降は変位の減少は見られない．しかし，微細結晶粒では，弾性回復が生じた後，さらに変位が時間とともに減少する挙動（Δu）が検出された．また，このΔu値は，結晶粒径が小さいほど大きくなる．このことは，Δuの発現原因が塑性変形によって生じたと考えられ，また，その塑性変形挙動が結晶粒径に依存するものであることを示している．
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| 現在までの達成度 (段落) |
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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