| 研究課題/領域番号 |
26420667
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
安藤 新二 熊本大学, 先進マグネシウム国際研究センター, 教授 (40222781)
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| 研究分担者 |
北原 弘基 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 助教 (50397650)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | CRSS / すべり系 / 双晶系 / hcp単結晶 / せん断試験 |
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| 研究実績の概要 |
純マグネシウムおよび純チタンのすべり系および双晶系の変形応力の評価を行うための単結晶用純粋せん断試験を行った．宮川ら（1965）らの研究を参考に，２種類の形状（H型およびS型）の板状単結晶試験片を用いて，引張試験機により純粋せん断試験を行った．前年度の結果では，まず純マグネシウムおよび純チタンにおけるそれぞれ主すべり系である底面すべり，ならびに柱面すべりの臨界分解せん断応力（CRSS）については，従来の引張試験で得られた値と良い一致を示したことから，この方法の妥当性が見出されたが，それ以外の高いCRSSをもつすべり系については，双晶変形が発生することから測定が困難であった．その原因を調べるために，有限要素解析により試験片の応力分布の解析を行い，それを基に試験片固定治具の改良を行った．また上位以外の結晶方位の試験片を作製し１次，２次錐面すべり，および双晶のCRSSの評価を行った．この結果，２次錐面すべりおよび双晶に関しては従来の報告と妥当な結果を得た．また１次錐面すべりについてはこれまでに報告がなかったが，c+a方向，a方向の２つの方向のCRSSについてそれぞれ評価することができた．また一連の研究より，このH型試験片の形状係数を求めることができた．
これまでの成果は金属材料に関する国際会議PRICM9(2016.8.1-5)において英語によるポスター発表と講演論文を発表し，その後Materials Transaction誌に英語論文として発表した．
本年度の計画では，マグネシウム合金単結晶をおよびチタン単結晶を用いた試験を予定していたが，震災により機器が破損し，４ヶ月ほど実験を行うことができなかったため実施することができなかった．またS型試験片については，有限要素解析のみを進めたが，適切な試験片形状を求めるまではならなかった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
予定した有限要素シミュレーションによる応力分布の解析より，試験治具の改良を行った．また，マグネシウム単結晶において，当初計画していた６つの結晶方位を全て試験することができた．その結果，従来報告されていないすべり系のCRSSを評価することができた．また研究成果を，国際会議で発表し，英語による論文を２編発表することができた．しかしながら，震災により機器が破損し，４ヶ月ほど実験を行うことができなかったため，マグネシウム合金単結晶をおよびチタン単結晶を用いた試験を実施することができなかった．
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| 今後の研究の推進方策 |
試験片作製用の電気炉等の修復が完了したことから，本年度は，マグネシウムに，アルミニウム，亜鉛およびイットリウムを添加した合金単結晶を作製し，同様のせん断試験を行い，マグネシウムのすべり系のCRSSに対する元素の影響を調査する．また純チタンにおいては，有限要素シミュレーションを用いて，S型試験片についての形状の検討を行い，最適形状の検討を行うこととする．その結果を用いて底面すべりの活動性を調査する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
震災により，実験をすることができない期間が生じたため，経費を使用することができなかったため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
試験片作製のための消耗品の購入，研究成果の発表のための旅費と論文投稿費として使用する．
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