| 研究課題/領域番号 |
15K06489
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
森川 龍哉 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00274506)
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| 研究分担者 |
田中 將己 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40452809)
東田 賢二 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70156561)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 結晶性材料 / 加工硬化 / 相当塑性ひずみ / 構造材料 |
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| 研究実績の概要 |
構造用金属材料の評価は弾性限や強度等の定量的な力学特性に基づき，それらの数値により構造体設計が行われるが，衝突による車両破壊や地震による建造物倒壊から人命を守るという観点から，変形抵抗の増加率や変形限界を越えた状態での壊れ難さ等の動的な材料特性の向上が急務である．金属材料は結晶粒微細化や母相への硬質相の分散等の内部組織制御で強化が図られ，これは材料内部を不均一とすることで変形中の結晶内部に不均一変形状態をもたらし，ひずみの勾配が生じる強化原理に基づく．しかし，結晶中のひずみ勾配の増加は材料強化に効果的であると共に，それが過剰になると破壊の起点を形成させることとなる．本研究では，材料強化に直結するマクロな不均一変形挙動と，ナノスケールオーダーの局所領域における破壊起点形成を同時に捉えるマルチスケールマーキング法を提案しすることで，材料変形挙動を統括的に理解し，優良材料開発へ向けての指針構築を目指す．
初年度は，研究協力者と材料選択について議論検討し，実用鋼のうちフェライトやマルテンサイト，ベイナイトといった内部組織の大きく異なる相を複合させた複合組織鋼をターゲットとすることを決定し試験片形状も併せて検討した．一方，微細マーカーを作製するプロセスの検討を進め，集束イオンビーム法を用いたカーボンデポジションのためのビーム電圧や電流といった各種条件の最適値を探索した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究に用いる供試材を，実用鋼のうちフェライトやマルテンサイト，ベイナイトといった内部組織の大きく異なる相を複合させた複合組織鋼とすることを研究協力者と検討を進めて決定した．また，SEM内その場観察用の小型試験片形状の検討も進め一部試作に成功した．これに加え，微細マーカーを作製するプロセスの検討を進め，集束イオンビーム法を用いたカーボンデポジションのためのビーム電圧や電流といった各種条件の最適値を得るとともに実際にマーキングを試み，500nm程度の間隔でのドットマーキングが可能である感触を得た．
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| 今後の研究の推進方策 |
電子線リソグラフィと集束電子線ビームを用いた微細マーカー構築法の検討を進め，局所ひずみ測定法を確立する．これを用いて引張変形に伴う供試材の局所塑性変形の様相を調べ，ひずみ分布の定量化を行う．加えて，走査電子顕微鏡内での引張変形による局所変形のその場観察手法を検討し，定量的評価を実行する体制を整える．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度購入予定だった研究用装置の性能が本研究の達成目標を実現できるのか再考する必要が生じたため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究用装置の性能および定格と本研究にて実施する実験研究が対応するかどうか本年度前半に検討し選定作業を進める．
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