巨大ひずみ加工を必要としないナノ結晶金属の創製

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25600039
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 辻 伸泰 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30263213)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ナノ結晶 / 再結晶 / 変形 / 転位 / 力学特性 / 粒成長 / 塑性不安定 / 強加工

研究概要

本研究の目的は、いわゆる巨大ひずみ加工を行わずに、平均結晶粒径１μｍ以下の完全再結晶ナノ結晶粒組織を有する金属材料を創製することである。積層欠陥エネルギーの極めて低い合金系や超髙合金など、3種類の異なる合金系に対して通常の冷間圧延と種々の条件の焼鈍を行い、どれだけ微細な再結晶組織が得られるのか、その限界を１年間の集中的な研究により明らかにする。
Fe-30Mn-3Al-3Si、Cu-6.8Al、CrMnFeCoNi High Entropy Alloyという当初予定の３種類の合金において、それぞれ最適な加工と焼鈍熱処理を組み合わせることによって、平均粒径200～500nmの完全再結晶ナノ組織を得ることに成功した。これら完全再結晶ナノ組織合金が、いずれも優れた強度と延性を示すことを見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Formation of Fully Annealed Nanocrystalline Austenite in Fe-Ni-C Alloy (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuai Chen, Akinobu Shibata, Si Gao and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: Mater. Trans 巻: Vol.55, No.1 ページ: 223-226
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2013324
• [雑誌論文] Mechanical properties of bulk ultrafine grained aluminum fabricated by torsion deformation at various temperatures and strain rates (2014)
  • 著者名/発表者名: Sunisa Khamsuk, Nokeun Park, Si Gao, Daisuke Terada, Hiroki Adachi and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: Mater. Trans. (Hall-Petch special issue) 巻: 55 ページ: 106-113
  • DOI: 10.2320/matertrans.MA201321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocrystalline Twinning Induced Plasticity Steel with Superior Mechanical Properties Fabricated by Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Rajib Saha, Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: Mater. Sci. Forum 巻: Vol.753 ページ: 518-521
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.753.518
• [雑誌論文] Fully Recrystallized Nanostructure Fabricated without Severe Plastic Deformation in High-Mn Austenitic Steel (2013)
  • 著者名/発表者名: Rajib Saha, Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji
  • 雑誌名: Scripta Mater 巻: Vol.68, Issue 10 ページ: 813-816
  • DOI: 10.1016/j.scriptamat.2013.01.038
• [学会発表] Optimizing Strength and Ductility in Cu-Al Alloy with Fine and Homogeneous Recrystallized Structure by Simple Cold Rolling and Annealing (2014)
  • 著者名/発表者名: Yanzhong Tian, Daisuke Terada, Akinobu Shibata, Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: TMS Annual Meeting & Exhibition 2014
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20140216-20140220
• [学会発表] Fully Recrystallized Nanostructures in Steels (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Tsuji, Rajib Saha, Rintaro Ueji, Yanzhong Tian, Shuai Chen, Daisuke Terada and Akinobu Shibata
  • 学会等名: European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (EUROMAT 2013)
  • 発表場所: Sevilla, Spain
  • 年月日: 20130908-20130913
• [学会発表] Nanocrystalline Austenite in Fe-24Ni-0.3C Alloy Fabricated by High Pressure Torsion and Subsequent Heat Treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuai Chen, Akinobu Shibata and Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (EUROMAT 2013)
  • 発表場所: Sevilla, Spain
  • 年月日: 20130908-20130913
• [学会発表] Nanocrystalline TWIP Steel with Superior Mechanical Properties Fabricated by Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Rajib Saha, Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji
  • 学会等名: 5th International Conference on Recrystallization & Grain Growth
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20130505-20130510
• [学会発表] Optimizing Strength and Ductility in Cu-Al Alloy with Fine Homogeneous Recrystallized Structures by Simple Cold Rolling and Annealing (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Tian, D.Terada, A.Shibata and N.Tsuji
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-17