2018 年度研究成果報告書

超高ひずみ速度変形下の格子ひずみのその場計測による転位挙動解明

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	16K14417
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	基金
研究分野	構造・機能材料
研究機関	大阪大学
研究代表者	佐野智一大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30314371)
研究協力者	荒河一渡犬伏雄一
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	転位挙動 / 超高速変形 / フェムト秒レーザ / ピーニング / X線自由電子レーザー
研究成果の概要	フェムト秒レーザ駆動衝撃圧縮現象その場計測装置を理化学研究所播磨事業所に建設されたX線自由電子レーザー施設SACLAに構築した。BCC構造である純鉄と、強加工によって結晶粒径をナノメートルオーダーにしたバルクナノ鉄、およびFCC構造である純ニッケルをフェムト秒レーザ誘起衝撃波で圧縮した初期過程の格子ひずみをその場計測した。その結果、超高速ひずみ変形下では塑性の発現機構が従来法とは異なることが示された。
自由記述の分野	レーザ加工
研究成果の学術的意義や社会的意義	これまでに無かった新しい塑性変形機構を提唱出来、この機構を利用することによって、これまで従来法では強化することが難しかった材料の強化が可能になった。例えば、CO2削減のため自動車の軽量化が進められており、このことを実現するために軽量で高強度である高張力鋼板が用いられている。ところが、この高張力鋼板を後処理でさらに強度を上げることは極めて難しい。その理由は、既に臨界密度に近い転位を内在しているためである。本研究によって、転位を効率的に追加することが出来るようになり、マクロ的にはさらなる高強度化が見込まれた。