| 研究課題/領域番号 |
18062003
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
森永 正彦 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50126950)
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| 研究分担者 |
秋庭 義明 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00212431)
中島 英治 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (80180280)
金子 賢治 九州大学, 工学研究院, 准教授 (30336002)
大久保 忠勝 名古屋大学, (独)物質・材料研究機構, 主任研究員 (00242462)
市坪 哲 京都大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40324826)
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| キーワード | 巨大ひずみ / ナノ材料 / 格子欠陥 / 材料加工・処理 / 転位密度 / 放射光 / 電子顕微鏡 / 3次元アトムプローブ |
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| 研究概要 |
巨大ひずみ材料の原子レベルでの材料解析を多面的に行い、強加工による高密度格子欠陥・極微再組織の形成機構と、巨大ひずみ材料が示す高強度・高延性の両立などの特異な機械・物理特性を解明することを目的としている。平成20年度の成果は、以下の通りである。
1. 強ひずみ加工法のHPT法を用いて、Al粉末とMg粉末から平均粒径が40nm程度の約30mass%のMgが過飽和に固溶したAl-Mg合金(通常の平衡条件でのMgの最大固溶度は17mass%(450℃))を作製することに成功した。この結果、粒径微細化強化と固溶強化の相乗効果を得ることにも成功した。
2. ARBアルミニウムと通常のアルミニウムをリチウムイオン電池の負極として起電力を測定し、その差を求めることにより、蓄積エネルギーを評価する方法を検討した。ARB加工前と6サイクル加工後のアルミニウムでは発生する起電力に差があることが明らかとなった。
3. ARB加工Cuにおける非平衡粒界の熱的安定性を、その場TEM観察より明らかにした。また、3次元STEM法によりHPT加工Cuの転位密度の測定に成功した。さらに、メカニカルミリング処理したFe粉末表面のterminated boundaryを観察し、理論計算と比較しその形成機構を明らかにした。
4. 強加工されたアルミニウム、銅および白金に室温で蓄積される最大歪エネルギーを、X線プロファイル解析による転位密度の測定から評価した。その歪エネルギー値はそれら金属の剛性率と良い相関を示すことがわかった。
5. 高エネルギー放射光および実験室X線を用いて、ショット条件の異なる表面強加工材料の内部の残留応力および結晶子寸法を測定し、疲労強度と関連づけてショット条件の影響を明らかにした。
6. Al-遷移金属(Ti, Cr, Mn, Fe, Zr)2元系合金の鋳造材において、HPT加工によってAl-2Fe, 2Mn合金では著しく硬度が上昇した。この硬度変化が100nm以下の超微細結晶粒、加工により勇断された第2相粒子の分散、遷移金属元素の部分的固溶に起因することを明らかにした。
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