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2011 年度 実績報告書

階層的微視組織のマイクロ材料試験とマルチスケール材料設計への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21360343
研究機関熊本大学

研究代表者

高島 和希  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (60163193)

研究分担者 松田 光弘  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (80332865)
キーワードマイクロ材料試験 / 機械的性質 / 引張試験 / 破壊靱性 / 界面強度 / マルチスケール
研究概要

金属材料の機械的性質は、微視組織要素の特性に支配されている。したがって、強度、靭性、信頼性に優れる材料を開発するためには、材料を構成している各微視組織要素の機械的性質を計測し、それに基づいて材料組織の階層的な設計をマルチスケール的に行うことが重要となる。本研究では、金属材料を構成する微視組織の機械的性質を評価するため、材料中の階層的な構成組織要素の中で、目的とする微小領域からミクロンサイズの超微小試験片を切り出して、その機械的性質を評価する試験法を開発する。また、2.開発した手法を用いて、複相合金(ラメラ構造を有するTiAl基合金、Mg-Zn-Y合金、複相組織鋼)の構成組織ならびに相界面の機械的性質(主として強度)を明らかにする。昨年度までは、上記1及び2の計測法の確立までを主体的に行った。そこで平成23年度は、計測データの拡充を行うとともに、各構成相の強度を明らかにし、マルチスケール解析のための基礎データを得ることを目的とした。まず、データの拡充にあたり、マイクロスケールでの新しい歪計測法を開発した。次にこの成果を基に、TiAl合金については、ラメラ間の界面強度が、γ/γ界面とγ/α_2界面で異なることを明らかにし、強靭化設計において界面強度が重要であることを示した。Mg合金については、LPSO単相の試験片を切り出し、その機械的性質に異方性があることを明らかにした。さらに、複相鋼については、各構成相と界面の機械的性質を明らかにした。以上の結果は、金属材料のマルチスケール強化設計にきわめて有用なものである。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of Hydrogen on Tensile Behaviour of Micrometre-Sized Specimen Fabricated from a Metastable Austenitic Stainless Steel2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Mine
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 53 ページ: 529-533

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2010.10.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microtension Behaviour of TiAl Polysynthetically Twinned Crystals with 0°-and 90° -Oriented Lamellae2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Mine
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 65 ページ: 707-710

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2011.07.012

    • 査読あり
  • [学会発表] Fracture Properties of Mg-Zn-Y Alloys2011

    • 著者名/発表者名
      K.Takashima
    • 学会等名
      The 6th Pan-Yellow Sea Rim (YSR6) International Symposium on Magnesium Alloys
    • 発表場所
      Sejong Hotel (Seoul, Korea)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-23
  • [学会発表] Mg-Zn-Y合金一方向凝固材における長周期積層構造相のマイクロスケール引張試験2011

    • 著者名/発表者名
      小田浩明
    • 学会等名
      2011年日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
    • 年月日
      2011-11-07
  • [学会発表] Microscale Mechanical Testing of Mg-Zn-Y Alloys2011

    • 著者名/発表者名
      K.Takashima
    • 学会等名
      THERMEC '2011
    • 発表場所
      Convention Center (Quebec, Canada)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-04
  • [学会発表] Mechanical Characterization of Microstructural Constituents in Materials by Microscale Mechanical Testing2011

    • 著者名/発表者名
      K.Takashima
    • 学会等名
      THERMEC '2011
    • 発表場所
      Convention Center (Quebec, Canada)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-01
  • [備考]

    • URL

      http://www.msre.kumamoto-u.ac.jp/~sentan/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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