3D/4Dマテリアルサイエンスのための新しい結晶方位イメージング手法の創製

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20246102
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 戸田 裕之 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70293751)
• 研究分担者: 小林 正和 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科 (20378243)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: CT / 構造材料 / 画像処理 / シンクロトロン放射光 / 結晶方位 / 3D/4Dマッピング / 結晶イメージング / 歪みマッピング

研究概要

X線回折(XRD)法を援用した結晶粒界追跡法(GBT)は、材料変形中の個々の結晶粒の精密な解析を可能にする優れた手法である(DAGBT)。XRDとGBTは両方とも非破壊検査法であり、未変形状態から破壊までに至る金属の挙動を「その場」評価できる手法である。また、試験片の変形中には、GBTは結晶粒の形態に3Dでかるサブミクロンの分解能でアクセスでき、各結晶粒の詳細な解析が可能となる。本研究で開発したアルゴリズムにより、DAGBTは、GBTと合わせて、近接XRD回折の結果を基に、個々の結晶粒の結晶方位の詳細な情報を提供することが出来る。

研究成果

• [雑誌論文] Three-dimensional strain mapping using in-situ X-ray synchrotron micro tomography (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Toda, E. Maire, Y. Aoki, and M. Kobayashi
  • 雑誌名: J. Strain Anal. Eng. Des 巻: Vol.46 ページ: 549-561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localized deformation during fracturee of high-strength aluminumalloy (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Toda, A. Miyawaki, K. Uesugi, Y. Suzuki and M. Kobayashi
  • 雑誌名: Procedia Engng 巻: Vol.10 ページ: 2598-2603
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ observation of ductile fracture using X-ray tomography technique (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Toda, E. Maire, S. Yamauchi, H. Tsuruta, T. Hiramatsu and M. Kobayashi
  • 雑誌名: Acta Materialia 巻: Vol.59 ページ: 1995-2008
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ observation of ductile fracture using X-ray tomography technique (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Toda, E. Maire, S. Yamauchi, H. Tsuruta, T. Hiramatsu, M. Kobayashi
  • 雑誌名: Acta Materialia 巻: 59 ページ: 1995-2008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Pre-Existing Hydrogen Microspores on Ductile Fracture (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Toda, H. Oogo, K. Uesugi, M. Kobayashi
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: Vol.50, No.9 ページ: 2285-2290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Healing behavior of preexisting hydrogen microspores in aluminum alloys during plastic deformation (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Toda, K. Minami, K. Koyama, K. Ichitani, M. Kobayashi, K. Uesugi, Y. Suzuki
  • 雑誌名: Acta Materialia 巻: Vol57 ページ: 4391-4403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Analysis of Grain Deformation Behavior in Al-Cu Alloy by High-Resolution X-ray Computed Tomography (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohkawa, M. Kobayashi, H. Toda, T. Kobayashi, K. Uesugi and Y. Su zuki
  • 雑誌名: Proc. ISAEM 巻: 8 ページ: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D/4D Deformation and Fracture Analysis by Tracking Micro structural Features in High-Resolution Computed Tomography (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, H. Toda, K. Uesugi
  • 雑誌名: Proc. ISAEM 巻: 8 ページ: 16
  • 査読あり
• [学会発表] Diffraction-Amalgamated Grain-Boundary Tracking(DAGT) Technique Applied to Deformed Polycrystaline Al-alloy (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸田裕之
  • 学会等名: 日本金属学会第150回春期大会
  • 発表場所: 横浜国立大学常盤台キャンパス
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] X線解析援用粒界粒子追跡法による結晶粒変形挙動解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神子貴信、戸田裕之
  • 学会等名: 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部第21回学生による材料フォーラム
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] 結晶方位三次元測定と粒界粒子追跡法による結晶粒変形挙動解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神子貴信、戸田裕之
  • 学会等名: 軽金属学会第121回秋期大会講演概要集
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Novel combination of 3DXRD and Grain boundary tracking for grain mapping of a polycrystalline Al-alloy (2010)
  • 著者名/発表者名: LeClere Darren J、Hiroyuki Toda
  • 学会等名: 日本金属学会第147回秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] X線CTにおける分解能の評価と改善:現状と課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸田裕之
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第160回秋季講演大会鉄鋼協会シンポジウム「3D/4Dイメージングの現状と展望:共通基盤技術の形成に向けて」
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] アルミニウム合金の延性破壊に占める内在水素ミクロポアの役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大語英之、戸田裕之
  • 学会等名: 日本金属学会第146回春季講演大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 結晶方位情報を考慮した多結晶材料の4D変形挙動解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 水関康晴、戸田裕之
  • 学会等名: 日本金属学会第146回春季講演大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 粒界粒子追跡によるアルミニウム合金の三次元結晶粒変形挙動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林正和
  • 学会等名: 軽金属学会第114回春季大会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2008-05-10