| 研究課題/領域番号 |
23246127
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小溝 裕一 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (60379104)
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| 研究分担者 |
田中 学 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (20243272)
伊藤 和博 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (60303856)
山田 知典 独立行政法人日本原子力研究開発機構, その他部局等, 研究員 (70586271)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 組織制御 / 溶接 / オキサイドメタラジー / 凝固 / 微細粒 / 国際情報交換アメリカ |
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| 研究概要 |
ナノサイズの酸化物を添加した際の溶接金属組織の微細化過程を、最先端のその場観察技術等を利用して明確化することにより、レアアース等の資源に頼らずに優れた性質をもった材料を開発する指導原理を提案し、高強度溶接構造物の製造技術研究に寄与するのが本研究の目的である。溶接熱サイクルに沿って、溶湯、凝固、固相変態をそれぞれ解析対象として、粒子凝集・分散挙動の可視化、溶融池シミュレーションモデルの開発、凝固組織中の粒子分散挙動解析、固相変態機構の解明等に取り組み、組織形成過程を系統的に研究・総括することで、ナノオキサイドメタラジー技術を確立する。
平成23年度は、溶接中に溶融池を凍結し、凍結された溶融池からFIBにより薄膜を作製し、ナノ粒子の凝集・分散状態を解析した。
平成24年度は、レーザ溶融池のその場観察を行い、介在物の浮上による消滅、介在物同士の衝突による凝集機構を考察した。介在物の浮上速度、溶接プロセスによる乱流、ファンデルワールス引力は変化させることができない物性値であるが、界面の濡れ性は添加元素によって左右される値であり、介在物を微細に分散させるためにはこれらの影響を理解する必要があると考えられた。また、レーザ顕微鏡を用いた微細粒アシキュラーフェライト生成挙動の観察は計画通り進展した。さらに、介在物と微細粒アシキュラーフェライト間の結晶方位関係を検討し、界面エネルギーの効果を考察した。
平成25年度は大型放射光施設(SPring-8)からの高輝度単色X線を利用して、試験片に対し上面及び側面からファイバーレーザーを照射し、形成した溶融池内部対流挙動の直接観察により過渡特性を評価した。さらに溶融凝固から固相変態にいたるミクロ組織変化をレーザ顕微鏡により観察し、組織形成メカニズムを提案した。これらの成果を国内および国際会議で発表するとともに学術論文として発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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