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2014 年度 実績報告書

ラボ量子ビーム複合利用小角散乱による鉄鋼材料の析出初期過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360296
研究機関北海道大学

研究代表者

大沼 正人  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90354208)

研究分担者 古坂 道弘  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60156966)
大場 洋次郎  京都大学, 原子炉実験所, 助教 (60566793)
平 徳海  独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (80354207)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードナノ析出物 / 量子ビーム複合利用
研究実績の概要

昨年度得られたラボSANS測定結果よりその有効性が明らかとなったため、一体型SANS測定用真空チェンバーを作製し、真空化によるバックグラウンドの減少および測定装置の恒久システム化を行った。高窒素マルテンサイトステンレス鋼について得られたラボ中性子小角散乱(SANS)データとラボX線小角散乱強度(SAXS)データの絶対強度比較を行い、熱処理温度に依存した強度比の変化について解析した。これら、ラボSANSおよびSAXSの複合利用結果を10月に韓国材料学会において招待講演として発表した。さらに強度比情報からより詳細な組織除法を得るために、ナノ微細不均質構造の相同定を透過電子顕微鏡(TEM)を用いて詳細に検討したところ、六方晶構造を有し、βTi合金でω相と呼ばれる相と同型である可能性を見いだした。新たに得られた情報をもとに、強度比の解釈を行い、450℃で焼き戻しを行った試料では10at%程度の窒素を含むことで、また550℃の焼き戻しでは窒素に加えてCrの濃化が進むことで強度比を説明可能であることがわかった。この結果を12月に行われたMaterials Research Society (MRS) fall meetingにおいて発表した。さらに詳細な検討を行う上で、サブゼロ熱処理前の試料や600℃以上で焼き戻した試料についても検討を行った結果、急冷材でもナノ不均質が形成していることがラボSAXSおよびTEMにより明らかとなった。この結果を年度末の春の金属学会において平および大沼がそれぞれシンポジウムにおいて発表した。また、現在、1報を投稿中、2報が投稿準備中である。平行して進めていた、ラボSAXS利用研究およびSAXS/SANS複合利用研究のアルミ合金およびチタン合金における成果をそれぞれ学術誌に投稿論文として発表している。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nanoprecipitation in a beta-titanium alloy2015

    • 著者名/発表者名
      J.Coakley, V.A. Vorontsov, K.C. Littlell, R.K. Heenan, M. Ohnuma, N.G. Jones, D.Dye
    • 雑誌名

      J. of Alloy and Compounds

      巻: 623 ページ: 146-156

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2014.10.038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precipitation in a Nanograined 7475 Aluminium Alloy-Processing, Properties and Nanoanalysis2015

    • 著者名/発表者名
      M.Lewandowska, K.wawer, P.Kozikouski, M.Ohnuma, K.J.Kuruzydlowski
    • 雑誌名

      Advanced Engineering Materials

      巻: 16 ページ: 482-485

    • DOI

      0.1002/adem.201400018

    • 査読あり
  • [学会発表] 高窒素マルテンサイト鋼におけるω相析出の可能性2015

    • 著者名/発表者名
      大沼正人、石田倫教、古坂道弘、平徳海
    • 学会等名
      日本金属学会2015春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] ω鉄、鉄の同素体2015

    • 著者名/発表者名
      平徳海、大沼正人
    • 学会等名
      日本金属学会2015春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] 小角散乱および透過電子顕微鏡による高窒素マルテンサイトステンレス鋼の微細構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      石田倫教、大沼正人、佐藤博隆、古坂道弘、平徳海、阿部太一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会2015春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] 小型加速器パルス中性子源用小角散乱装置におけるデータ補正法2014

    • 著者名/発表者名
      石田倫教、大野博久、佐藤博隆、大沼正人、古坂道弘
    • 学会等名
      日本中性子科学会2014年会
    • 発表場所
      札幌かでる27
    • 年月日
      2014-12-11 – 2014-12-11
  • [学会発表] Characterization of Nano-Size Heterogeneities in High Nitrogen Stainless Steels by TEM, In-House SAXS & SANS2014

    • 著者名/発表者名
      M.Ohnuma, T.Ishida, M.Furusaka, D.H.Ping, B.S.Seong
    • 学会等名
      2014 MRS fall meeting
    • 発表場所
      ボストン(アメリカ)
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [学会発表] Concept and Performance of i-ANS combined with small scale neutron facility2014

    • 著者名/発表者名
      M.Ohnuma, M.Furusaka, T.Ishida B.S.Seong
    • 学会等名
      韓国材料学会(KIM)2014年会
    • 発表場所
      Highone resort (韓国)
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-24
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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