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2015 年度 実績報告書

大強度・高分解能パルス中性子による転位構造評価技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26600146
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

Stefanus Harjo  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J-PARCセンター, 研究主幹 (40391263)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード中性子回折 / 飛行時間法 / 転位密度 / 転位配列 / 強度 / その場測定
研究実績の概要

飛行時間法中性子回折実験から、弾性ひずみ(回折線位置)、集合組織(回折線強度)および相比(又は相変態;回折線強度)意外に、転位(回折線形状)の評価法が進んでいない。大強度・高分解能パルス中性子を利用して、飛行時間法での転位評価技術を開発し、様々な金属材料の変形機構および機能発現機構の解明と組織制御の理解に役立つ転位評価法の確立に挑んだ。
本年度では、変形によって回折プロファイルの幅と形状が大きく伴うラスマルテンサイト鋼を注目の試料として用いて、ピーク幅を利用したプロファイル分離法及び全プロファイル形状の畳み込み法の転位評価を行い、比較検討を行った。ピーク幅を利用したプロファイル分離法による転位評価ではプロファイル裾を無視したため正しい評価結果が得られなかった。全プロファイル形状の畳み込み法による転位評価ではCMWPフィット法を用いて行い、信頼できる転位密度のみでなく転位の配列に関する情報まで得られた。ラスマルテンサイト鋼の変形初期段階では転位密度の変化が小さかったが、ランダム転位配列から相関関係の大きい転位配列への変化がみられ大きな加工硬化と関連付けられた。さらに、変形に伴ってラスの異なるパケットによる変形異方性が生じパケット間の荷重及び転位密度の分配が発生したことを発見した。
飛行時間法中性子回折の転位評価用の全プロファイル形状の畳み込み法の確立によって、他金属材料の変形及び熱処理に伴う組織変化の解明にも繋がった。上記の成果は学会発表等で既に公開し、一部を論文発表した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of prior martensite on bainite transformation in nanobainite steel2015

    • 著者名/発表者名
      W. Gong, Y. Tomota, S. Harjo, Y. H. Su, K. Aizawa
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 85 ページ: 243-249

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2014.11.029

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dislocation Characteristics of Martensitic Steel Studied by In-Situ Neutron Diffraction Experiment2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, S. Harjo, W. Gong, K. Aizawa, T. Iwahashi, Z. Shi, J. Li, Y. Tomota, T. Ungár
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceeding

      巻: 8 ページ: 031009

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.8.031009

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 二相ステンレス鋼の475℃脆化のミクロ組織特徴解明に向けた中性子ラインプロファイル解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤こずえ、佐藤成男、加藤倫彬、友田陽、Stefanus Harjo、轟秀和、齋藤洋一、我妻和明、鈴木茂
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第171回春季講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [学会発表] Dislocation Monitoring during Deformation and New Sample Environment Device for Engineering Studies2016

    • 著者名/発表者名
      S. Harjo, T. Kawasaki, Y. Tomota, A. Shibata, N. Tsuji, K. Aizawa
    • 学会等名
      The 15th Japan-Korea Meeting on Neutron Science
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-01-06 – 2016-01-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Unusual Plastic Deformation Behavior in Lath Martensitic Steel Containing High Dislocation Density2015

    • 著者名/発表者名
      S. Harjo, T. Kawasaki, Y. Tomota, W. Gong, K. Aizawa
    • 学会等名
      8th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutron and Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Long Range Internal Stresses in Lath Martensite Steels2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ungar, P.J. Szabo, S. Harjo
    • 学会等名
      8th International Conference on Mechanical Stress Evaluation by Neutron and Synchrotron Radiation
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • 国際学会
  • [学会発表] 中性子を用いた工学材料の内部応力及び金属組織の研究2015

    • 著者名/発表者名
      ハルヨ ステファヌス、相澤一也、川崎卓郎
    • 学会等名
      日本分析化学会 第 64 年会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Dislocation characteristics in lath martensitic steel by neutron diffraction2015

    • 著者名/発表者名
      S. Harjo, T. Kawasaki, W. Gong, Y. Tomota, K. Aizawa
    • 学会等名
      6th European Conference on Neutron Scattering
    • 発表場所
      Zaragoza, Spain
    • 年月日
      2015-08-30 – 2015-09-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Neutron Diffractometer for Research on Strength of Materials at J-PARC2015

    • 著者名/発表者名
      S. Harjo, K. Aizawa, T. Kawasaki
    • 学会等名
      17th International Conference on the Strength of Materials
    • 発表場所
      Brno, Czech Rep.
    • 年月日
      2015-08-09 – 2015-08-14
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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