| 研究課題/領域番号 |
16K21567
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
森 真奈美 仙台高等専門学校, 総合工学科, 助教 (80731512)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 生体用Co－Cr－Mo合金 / 結晶粒微細化 / 動的変態 / マルテンサイト変態 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、生体用Co-Cr-Mo合金において従来組織制御に用いられることのなかったhcp構造を有するε相について、熱間加工中に発現する動的変態を用いた結晶粒超微細化に取り組んでいる。平成30年度はその場中性子回折実験の結果について解析を行った。供試材として微量の窒素を添加し、fcc構造であるγ相を安定化させたCo-28Cr-6Mo合金を用いた。その場中性子回折実験は前年度までにJ-PARCのBL19「匠」において実施しており、変形温度973-1173Kの範囲にて引張変形を加えた試験片から連続的に回折プロファイルを取得した。本実験ではビームラインの制約により引張変形中の測定しかできなかったため、ラボでの圧縮試験において超微細結晶粒組織が観察されたひずみ量に至る前に試験片が破断してしまったが、動的変態初期の組織変化を捉えることに成功した。現在、CMWP (Convolutional Multiple Whole Profile)法に基づくラインプロファイル解析により転位組織の定量解析に取り組んでおり、ひずみの増加とともに変化する母相中の転位密度や転位のキャラクターと相変態の関係について検討を行っているところである。また、本合金において上記温度域にて観察されるN添加に起因した動的ひずみ時効と中性子回折により得られた回折ピークの変化の関係について新たな知見を得ることができた。
令和元年度は透過電子顕微鏡を用いた転位組織観察を並行して行い、中性子回折実験の解析結果を踏まえて動的変態のメカニズムを明らかにするとともに、研究成果のまとめとして論文投稿や研究成果の発表を学会等で行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
中性子回折データ解析に時間がかかっているが、一通りの解析が終わりつつある。また、電子顕微鏡観察や関連する学会発表を行うとともに、現在学術雑誌に投稿する論文を準備しているところであり、概ね順調に進んでいると判断される。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度である本年度は、中性子回折データの解析結果などの結果をまとめるとともに、組織観察を補足的に用いて超微細ε相の形成メカニズムを明らかにする。また、得られた成果については学会発表や論文投稿を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していた物品費や旅費の一部を他機関の研究助成金を使用できたため、昨年度は予定よりも少ない金額しか使用しなかった。しかし、実験を進める上で本研究テーマを遂行するために新に導入しなければならない設備が必要になったたことから2018年度に繰り越した分の予算は、次年度に使用する予定で計画を進めている。
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