| 研究課題/領域番号 |
16201015
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境技術・環境材料
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
友田 陽 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (90007782)
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| 研究分担者 |
高橋 東之 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (30202154)
西野 創一郎 茨城大学, 理工学研究科, 講師 (00272112)
鈴木 徹也 茨城大学, 工学部, 助教授 (70261740)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | 中性子回析 / 組織制御 / エコマテリアル / 鉄鋼材料 / その場測定 / 小角散乱 / ナノ組織解析 / 力学特性 |
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| 研究概要 |
設定した目標にめざして以下の3項目の研究を行った。
(1)高強塑性加工によるその場再結晶＆相分解を利用した材料組織制御:フェライト鋼および炭素含有量の異なるパーライト鋼の超強伸線加工によるナノ結晶粒化過程とそれらが高強度を示す強化機構を中性子回折と組織観察により検討した。中性子回折プロファイル解析と透過電子顕微鏡観察による真ひずみ4を超える強伸線加工を与えると、粒径が炭素量によって異なり、0.9mass%では数10nmになる。セメンタイトは伸線加工中に分解するがマルテンサイトとは異なり粒内に存在せず粒界に偏析するなどの多くの新しい知見を得て、超高強度でありながら高延性を示す要因を明確した。特に強度の異方性を初めて定量的に示した。また、パーライト鋼自体の階層的組織因子と変形機構の関係を明らかにした。
(2)加工熱処理シミュレータによる超微細粒組織制御:先に設計製作した直接通電型圧縮加工装置を用いて、TMCPによる微細複相組織形成過程を世界で初めて実験した。相変態に伴う内部応力の変化、Nb添加の影響およびオーステナイトを変態前に塑性加工(1段および2段の圧縮変形)させることの影響などを明らかにした。
(3)短範囲規則化を利用する高機能材料組織制御:高窒素オーステナイト鋼において窒素原子の存在状態を主として中性子小角散乱法を用いて調べ、ナノクラスターの存在を指摘し、これが塑性加工によって破壊されることを示した。このナノ組織的特徴が、高窒素鋼の種々な優れた特性を関連することを引張変形中のその場中性子散乱実験などで調べた。
得られた結果は国内・国際会議で発表し、順次、学術誌論文にまとめて公表を行っている。また、3課題ともその成果を基に次段階の研究プロジェクトへと発展させつつある。
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