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2010 年度 実績報告書

超微細粒形成機構解明とそれを活用する「インテリジェント鍛造」の創成

研究課題

研究課題/領域番号 22360301
研究機関東北大学

研究代表者

千葉 晶彦  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00197617)

研究分担者 松本 洋明  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (40372312)
李 云平  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80546862)
小泉 雄一郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10322174)
キーワード結晶 / 組織制御
研究概要

(I)高温圧縮試験用合金と単結晶試料の作製
(I-1)試料合金溶製:I.CCW合金、II.CNCM合金III.CCM合金を30kg真空誘導溶解炉を用いて作製した。
(I-2)試料合金の熱間鍛造:(I-1)で溶製した各種Co基合金の30kgインゴットを均一化熱処理を施した後に、50mm/s以上のスライド速度で熱間プレス鍛造加工をい直径60mm程度の棒材に仕上げた。その後1200℃以上に加熱し、熱間溝圧延加工により、直径約30mmの棒材を作製した。
(I-3)各種Co基合金の単結晶合金作製:II,IIIの組成を有する各種CCM合金の単結晶をブリッジマン法により作製した。
(II)高温変形挙動の定量化
3種類のCo基合金の高温での高精度な応力-ひずみ応答を圧縮試験により調べ、高温変形挙動の高精度定量化を行った。その結果、700℃以上でも変形双晶が形成され、定常変形の加工硬化/回復機構を担うこが分かった。
(III)動的再結晶挙動の解析
動的再結晶が開始する応力、動的再結晶完了応力、Zenar-Hollomon因子と動的再結晶粒径の関係の定式化、試験後の組織観察、組織解析をTEM、EBSD、X線回折により行った。その結果、連続動的再結晶挙動の特徴を見出した。
(IV)Processing Mapの作成
各種Co基合金の圧縮試験による応力-ひずみ曲線を基にしてProcessing mapを作成した。熱間鍛造の最適化に資する成果である。
(V)EBSD中でのその場引張り変形挙動解析:塑性変形挙動の定量化
EBSD観察が可能なFEM-SEM内で、多結晶試料に室温から800℃の温度で引張り変形を与えながら結晶粒内に形成されるひずみ誘起マルテンサイトの形成過程を追跡し、結晶粒内のひずみの蓄積過程を定量評価を試みた。結集粒界焼鈍双晶界面からのひずみ誘起マルテンサイト、変形双晶の形成を見出した。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Fractures in tensile deformation of biomedical Co-Cr-Mo-N alloys2011

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 65 ページ: 843-846

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The damage process in a biomedical Co-29Cr-6Mo-0.14N alloy analyzed X-ray tomography and electron backscattered diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Scripta Materialist

      巻: 64 ページ: 367-370

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Processing Map for Biomedical Co-29Cr-6Mo-0.23C-0.14 N Alloy by Using Compression Tests2011

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions.

      巻: 52 ページ: 780-786

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformation mode in biomedical Co-27% Cr-5% Mo alloy consisting of a single hexagonal close-packed structure2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Scripts Materialia

      巻: 63 ページ: 1092-1095

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of cold-rolled microstructures of biomedical Co-Cr-Mo alloys with and without N doping2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A

      巻: A528 ページ: 614-621

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction Coefficient in Hot Compression of Cylindrical Sample2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 51 ページ: 1210-1215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructures of Zr-Added Co-Cr-Mo Alloy Compacts Fabricated with a Metal Injection Molding Process and Their Metal Release in 1 mass% Lactic Acid2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 51 ページ: 1251-1287

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Recrystallization Behavior of Biomedical CCM Alloy with Additions of C and N2010

    • 著者名/発表者名
      A.Chiba, et al.
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 51 ページ: 1633-1639

    • 査読あり
  • [学会発表] Discontinuous Dynamic Recrystallization of L-605 Cobalt Superalloy2010

    • 著者名/発表者名
      FAVRE Julien、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] 熱処理条件を変化させたTi-Cu-Sn合金の相構成、組織と機械的特性2010

    • 著者名/発表者名
      河合優樹、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-27
  • [学会発表] Co-Ni基超合金の圧延強加工組織の熱的安定性2010

    • 著者名/発表者名
      小川浩一郎、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] Interface Reactions of Co Based Alloys with Al Melt2010

    • 著者名/発表者名
      唐寧、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] Ti-10V-2Fe-3Al合金のPrccessing Mapと高温変形挙動2010

    • 著者名/発表者名
      赤沼俊之、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] Effect of Compressive Stress on α-to-β Phase Transformation in Titanium Allov During Hot Forging2010

    • 著者名/発表者名
      劉彬、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] Co-Ni基超合金の圧延加工組織と静的再結晶挙動2010

    • 著者名/発表者名
      大友拓磨、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] ε-hcp単相組織を有する生体用Co-Cr-Mo多結晶合金の変形機構2010

    • 著者名/発表者名
      松本洋明、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] A Role of Annealing Twin Boundaries in Plastic Deformation of Biomedical Co-Cr-Mo-N Allyo2010

    • 著者名/発表者名
      李乗深、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] 出発組織をε相組織としたCo-27Cr-5Mo合金の熱間圧縮組織2010

    • 著者名/発表者名
      黒須信吾、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] CとNを複合添加した生体用Co-29Cr-6Mo合金の動的再結晶による結晶粒微細化2010

    • 著者名/発表者名
      山下悠衣、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Dynamic Recrystallization of Biomedical Co-29Cr-6Mo-0.16N Alloys Investigated by EBSD and TEM2010

    • 著者名/発表者名
      李云平、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Niフリーステント用新規Co基合金の開発2010

    • 著者名/発表者名
      杉原洗貴、千葉晶彦, 他
    • 学会等名
      日本金属学会2010年秋期(第147回)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-25

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公開日: 2012-07-19  

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