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2011 年度 実績報告書

小角散乱法による鉄鋼中水素のナノスケール分析

研究課題

研究課題/領域番号 21246103
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

大沼 正人  独立行政法人物質・材料研究機構, 量子ビームユニット, 主席研究員 (90354208)

研究分担者 津崎 兼彰  独立行政法人物質・材料研究機構, 元素戦略センター, センター長 (40179990)
古坂 道広  北海道大学, 工学研究院, 教授 (60156966)
秋山 英二  独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性評価ユニット, 主任研究員 (70231834)
キーワード安全・安心 / 量子ビーム / 軽元素ナノスケール測定
研究概要

今年度は震災により中性子施設が長期停止したため、当初計画から変更し、水素を含む軽元素の空間分布をナノスケールで定量的に解析する合金コントラストバリエーション(ACV)法の完成に集中した。この目的で昨年度までに取得した中性子小角散乱データとX線小角散乱データを離礁した解析を進め、電子顕微鏡で観測困難な炭素元素の極小クラスタへの応用およびミクロンレベルのスケール領域に対応する介在物に適用し、論文発表した。前者は転位やナノ析出物界面への水素局在化の評価、後者は応力州中部への水素局在化の評価につながる技術である。これによりACV法がどのスケール領域でも軽元素を含む組成の不均質構造の定量解析に極めて有効であることを確認し、この成果をアメリカ材料系3学会の合同会議であるTMS年会および韓国金属学会で招待講演として発表している。また、ラボX線小角散乱も震災の影響で故障が複数回発生したが比較的早期に復旧できた。中性子小角散乱については国内施設停止に対する国際的な支援の一環として韓国原子力研究所における実験を行った。この実験では現地で鉄鋼材料に対する重水素チャージ実験を行い、水素吸収・脱離による散乱強度変化を測定し、微小なプロファイル形状変化が観測されたため、現在、データの詳細解析を行っている。今後再現実験を含む追加実験を行う予定である。また、大型施設の不慮の停止に対応するため、北海道大学のライナックパルス中性子源を利用した研究を行い、小型パルス中性子利用小角散乱でもナノ析出物評価を可能にすることを目的として試験測定を行い、利用可能であることを実証した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 小角散乱法によるナノサイズ不均質の評価2012

    • 著者名/発表者名
      大沼正人
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 33 ページ: 278-283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Inclusions in Low Carbon Free Cutting Steel Using Small-angle X-ray and Neutron Scattering2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Oba, S.Koppoju, M Ohnuma, Y.Kinjo, S.Morooka, Y.Tomota J.Suzuki, D.Yamaguchi, S.Koizumi, M.Sato, T.Shiraga
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 52 ページ: 457-463

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of Precipitate in Vanadium-microalloyed Medium Carbon Steels Using Small-angle X-ray and Neutron Scattering2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Oba, S.Koppoju, M.Ohnuma, T.Murakami, H.Hatano, K.Sasakawa, A.Kitahara, J.Suzuki
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 51 ページ: 1852-1858

    • 査読あり
  • [学会発表] Combined Use of Small-Angle X-ray and Neutron Scattering2012

    • 著者名/発表者名
      大沼正人
    • 学会等名
      TMS(アメリカ材料系3学会合同会議)
    • 発表場所
      オーランド(米国)(招待講演)
    • 年月日
      20120311-20120315
  • [学会発表] Microstructural Analysis of Metallic Materials using Small-Angle X-ray and Neutron Scattering2011

    • 著者名/発表者名
      大場、大沼、Koppoju
    • 学会等名
      1st Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20111120-20111124
  • [学会発表] Combined Use of Small-Angle X-ray and Neutron Scattering2011

    • 著者名/発表者名
      大沼正人
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on the Characterization of Metal(韓国金属学会中のセミナー)
    • 発表場所
      テジョン(韓国)(招待講演)
    • 年月日
      20111026-20111027
  • [学会発表] Wetting Process of beta-FeOOH with Ti by small-angle neutron and X-ray scattering2011

    • 著者名/発表者名
      大沼正人
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第162回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20110920-20110922

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公開日: 2013-06-26  

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