加工ひずみ制御による微細粒組織創成の定量的予測技術の構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360339
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 井上 忠信 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性萌芽ラボ, 主幹研究員 (90354274)
• 研究分担者: 殷 福星 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性萌芽ラボ, 主席研究員 (80354273)
• 連携研究者: 木村 勇次 独立行政法人物質・材料研究機構, 新構造材料センター, 主幹研究員 (80253483) ; 中里 浩二 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料創製ステーション, 主幹エンジニア (10469778)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 加工ひずみ制御 / 結晶粒微細化 / 有限要素法 / 定量的予測技術 / プロセスパラメータマップ

研究概要

構造用金属材料の結晶粒微細化は,希少な合金元素を使用することなく,加工プロセスによる組織制御によって特性を向上できるため重要である.本研究では,計算科学と実験科学を結合した本研究手法により,ひずみ(量と成分)と組織の定量的な関係を構築した.そして,その普遍的結果を用いて,数値シミュレーションによる仮想実験によって大型棒鋼の試作を試み,実機圧延機で実証した.

研究成果

• [雑誌論文] Delamination effect on impact properties of ultrafine-grained low carbon steel processed by warm caliber rolling (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Inoue, F.Yin, Y.Kimura, K.Tsuzaki, S.Ochiai
  • 雑誌名: METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A Vol.40 ページ: 341-355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Shear Strain on the Microstructural Evolution of a Low Carbon Steel during Warm Deformation (2010)
  • 著者名/発表者名: J.-H.Kang, T.Inoue, S.Torizuka
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.51 ページ: 27-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of strain in accumulative roll-bonding under unlubricated condition by finite element analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Inoue, N.Tsuji
  • 雑誌名: Computational Materials Science Vol.46 ページ: 261-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Strain on Microstructural Evolution under Warm Deformation in an Ultra-Low Carbon Steel Materials Transaction (2009)
  • 著者名/発表者名: J.-H.Kang, T.Inoue, S.Torizuka
  • 雑誌名: Vol.50 ページ: 34-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distributions of Hardness and Strain during Compression in Pure Aluminum Processed with Equal-channel Angular Pressing and Subsequent Annealing (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Inoue, Z.Horita, H.Somekawa, F.Yin
  • 雑誌名: Materials Transaction Vol.50 ページ: 27-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of initial grain sizes on hardness variation and strain distribution of pure aluminum severely deformed by compression tests (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Inoue, Z.Horita, H.Somekawa, K.Ogawa
  • 雑誌名: ACTA MATERIALIA Vol.56 ページ: 6291-6303
  • 査読あり
• [学会発表] Optimum Pass Design of Bar Rolling for Producing Bulk Ultrafine-grained Steel by Numerical Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上忠信
  • 学会等名: The 7th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials
  • 発表場所: Cairns Convention Centre, Australia
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] 超微細結晶粒組織を有する低炭素鋼の衝撃特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上忠信,木村勇次,殷福星,津崎兼彰,落合庄冶郎
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第157回春季大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 数値シミュレーションを活用した超微細粒棒鋼創成における圧延パスの最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上忠信
  • 学会等名: 日本機械学会 第19回設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 読谷村役場文化センター(沖縄県読谷村)
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] 巨大ひずみ加工におけるマクロ変形の定量的理解の重要性と初期結晶粒径の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上忠信
  • 学会等名: 日本金属学会 2009年秋期大会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] Effect of Deformation Mode on Texture of Ultrafine-grained Low Carbon Steel Processed by Warm Caliber Rolling (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上忠信, 殷福星, 木村勇次
  • 学会等名: International Conference on THERMEC
  • 発表場所: MARITIM HOTEL, Berlin, Germany
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 実機鍛造プレスによる超微細粒組織厚鋼板の試作 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上忠信
  • 学会等名: 日本塑性加工学会鍛造分科会
  • 発表場所: 本製鋼所室蘭製作所
  • 年月日: 2008-10-24
• [図書] Chapter 24 : "Strain Variations on Rolling Condition in Accumulative Roll-bonding by Finite Element Analysis"(Editor : David Moratal)(Finite element analysis) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Inoue
  • 総ページ数: 589-610
  • 出版者: SCIYO, Croatia
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/inoino/