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2014 Fiscal Year Annual Research Report

バルクナノメタルの材料設計

Planned Research

Project AreaBulk Nanostructured Metals -New Metallurgy of Novel Structural Materials
Project/Area Number 22102002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

辻 伸泰  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30263213)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宝野 和博  独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (60229151)
波多 聡  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (60264107)
戸高 義一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50345956)
上路 林太郎  大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (80380145)
寺田 大将  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80432524)
柴田 曉伸  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60451994)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords構造用金属材料 / 巨大ひずみ加工 / 超微細粒 / 相変態 / 結晶粒界 / 先端電子顕微鏡法 / 転位 / 双晶
Outline of Annual Research Achievements

強度と延性・靭性の両立といった、従来の常識を打ち破る優れた特性を示すバルクナノメタルの最適材料設計概念を確立することが、本A01(ア)計画研究班の目的である。本研究では、種々のプロセスにより作成されたバルクナノメタルの組織・構造をその特性と関連づけながら明らかにするとともに、粒界・界面だらけの材料であるバルクナノメタルからの相変態・析出現象や非平衡組織形成機構の解明を行う。また、三次元トモグラフィーを含む高度電子顕微鏡法や三次元アトムプローブなどの最先端ナノ構造解析手法を駆使してバルクナノメタル自身の組織とその組織変化を定量的に解明し、A01(イ)班が分担する物性値計算や合金探索のためのシミュレーション結果と連携しつつ、相変態・析出等の固相反応を通じたナノ組織形成の原理と合金組成の影響を明らかにする。2014(平成26)年度の特筆すべき研究成果としては、種々の新しい加工熱処理などにより巨大ひずみ加工によらずにバルクナノメタルを作製する方法が見出されたこと、バルクナノメタルが優れた靭性や耐水素脆性特性などを示すことが見出されたこと、Mg合金の結晶粒微細化の鍵となる合金元素が明確にされたこと、高圧巨大ひずみ加工下での特異な相変態により形成されるナノ組織の集合組織その他の構造物性が明らかとなったこと、高Mn鋼における変形双晶の結晶粒径依存性が明らかとなったこと、バルクナノメタルの引張変形中の格子欠陥増殖に対応するAE測定結果が得られたことなどを挙げることができる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] An Experimental Protocol Development of Three-Dimensional Transmission Electron Microscopy Methods for Ferrous Alloys: Towards Quantitative Microstructural Characterization in Three Dimensions2015

    • Author(s)
      S. Hata, K. Sato, M. Murayama, T. Tsuchiyama, and H. Nakashima
    • Journal Title

      ISIJ International

      Volume: 55 Pages: 623-631

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.100.889

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhanced strength and ductility in Fe-22Mn-0.6C austenitic steel with fully recrystallized nanostructure2014

    • Author(s)
      Y.Z. Tian, Y. Bai, M. Chen, A. Shibata, D. Terada, N. Tsuji
    • Journal Title

      Metall Mater. Trans. A

      Volume: 45 Pages: 5300-5304

    • DOI

      10.1007/s11661-014-2552-2

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of microalloyed Zr on an extruded microstructure of Mg-6.2Zn based alloys2014

    • Author(s)
      T. Bhattacharjee, T. Nakata, T.T. Sasaki, S. Kamado, K. H
    • Journal Title

      Scripta Mater.

      Volume: 90-91 Pages: 37-40

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2014.07.011

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mechanical behavior of a microsized pillar fabricated from ultrafine-grained ferrite evaluated by a microcompression test2014

    • Author(s)
      T. Nagoshi, A. Shibata, Y. Todaka, T.Sato, M.Sone
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 73 Pages: 12-18

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2014.03.048

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhanced mechanical properties of 70/30 brass joint by rapid cooling friction stir welding2014

    • Author(s)
      N. Xu, R. Ueji, H. Fujii
    • Journal Title

      Materials Science & Engineering A

      Volume: 610 Pages: 132-138

    • DOI

      10.1179/1362171814Y.0000000261

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of HPT on Age-Hardening Behavior in Cu-Added Excess Mg-Type Al-Mg-Si Alloys2014

    • Author(s)
      S. Maruno, S. Saikawa, S. Hirosawa, T. Hamaoka, Z. Horita, S. Lee, D. Terada, K. Matsuda
    • Journal Title

      Adv. Mater. Res.

      Volume: 922 Pages: 487-490

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/AMR.922.487

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Microstructural and Crystallographic Analysis of Hydrogen-related Fracture in Martensitic Steels2015

    • Author(s)
      A. Shibata, T. Matsuoka, T. Murata, A. Ueno, N. Tsuji
    • Organizer
      Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions 2015
    • Place of Presentation
      Kyushu, Japan
    • Year and Date
      2015-02-04 – 2015-02-04
    • Invited
  • [Presentation] Development of heat treatable Mg-Sn-Zn wrought alloys2014

    • Author(s)
      T.T. Sasaki, F.R. Elsayed, T. Bhattacharjee, and K. Hono
    • Organizer
      6th Asian Symposium on Magnesium Alloys (ASMA-6)
    • Place of Presentation
      Chengdu, China
    • Year and Date
      2014-12-20 – 2014-12-22
    • Invited
  • [Presentation] 電子線が拓く新しい3次元イメージング2014

    • Author(s)
      波多聰、山﨑重人、光原昌寿、池田賢一、中島英治
    • Organizer
      平成26年度日本結晶学会年会及び総会
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-03 – 2014-11-03
    • Invited
  • [Presentation] Ways to Fabricate Ultrafine Grained Structures in Steels2014

    • Author(s)
      N. Tsuji
    • Organizer
      IUMRS-ICYRAM 2014
    • Place of Presentation
      Hainan, China
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-29
    • Invited
  • [Presentation] 巨大ひずみ加工した金属材料における力学的高機能化メカニズム解明への量 子ビーム解析の適用2014

    • Author(s)
      戸高義一
    • Organizer
      日本アイソトープ協会 パルス中性子イメージング研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-25
    • Invited
  • [Presentation] Mechanical Properties and Microstructure of 6061 Aluminum Alloy Severely Deformed by ARB Process and Subsequently Aged at Low Temperatures2014

    • Author(s)
      D. Terada, Y. Kaneda, Z. Horita, K. Matsuda, S. Hirosawa, N. Tsuji
    • Organizer
      The 6th International Conference on Nanomaterials by Severe Plastic Deformation (NanoSPD6)
    • Place of Presentation
      Metz, France
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • Invited
  • [Book] 鉄の事典2014

    • Author(s)
      辻 伸泰
    • Total Pages
      1000
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Remarks] バルクナノメタル ~常識を覆す新しい構造材料の科学

    • URL

      http://www.bnm.mtl.kyoto-u.ac.jp

URL: 

Published: 2016-06-01  

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