Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
鈴土 知明; 海老原 健一; 都留 智仁; 森 英喜*
no journal, ,
これまでBCC鉄の機械学習ポテンシャルを用いて大規模な3Dへき開シミュレーションを行い、0Kにおいて{110}面のき裂先端から転位が射出され、き裂進展が抑制されることを確認した。この結果は、低温で実験的に観測されるへき開面が
のみであることを裏付けている。今回、{100}面や粒界面に関して同じポテンシャルを用いて有限温度で原子的な引張シミュレーション解析を行った。その結果、一部のき裂先端方向において塑性変形が発現することがわかり、その発現メカニズムに関して詳細な検討を行った。
伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.
no journal, ,
近年、水素添加によりSUS310Sの強度と延性が共に向上することが報告された。本研究では、「匠」を利用した引張試験中その場中性子回折実験を行い、転位密度や積層欠陥密度など、個々の因子に対する水素の影響を定量的に解明することを試みた。
伊東 祐斗*; 江草 大佑*; 山口 正剛; 阿部 英司*
no journal, ,
HCP金属の中でも高いc/a比を示すZnやCdでは、主すべり系が抑制された条件において、キンク変形と呼ばれる結晶回転を伴う特異な変形モードが発現する。キンク変形については転位の集団的な再配列による形成モデルが提案されているが、その詳細は明らかとなっていない。本研究ではキンク変形の発現が確認されている底面内方向の一軸圧縮下でのHCP金属を対象として、第一原理計算を用いてフォノン分散関係を評価するとともに、転位の特性評価に重要と考えられる一般化積層欠陥エネルギーについて検証した。
Lobzenko, I.; 椎原 良典*; 森 英喜*; 松中 大介*; 都留 智仁
no journal, ,
耐火性多成分合金(MCA)は、高温等の過酷な条件下で使用される可能性の高い重要な材料群を形成している。これらの合金の適用を妨げている主な問題の一つは、体心立方(BCC)結晶構造からくる延性の低さである。転位運動は材料の延性に大きく影響する因子であるため、延性を向上させた耐火合金を設計する道を開くためには、耐火MCAにおける転位ダイナミクスの包括的な理解を達成する必要がある。そこで、転位運動に関する古典的な分子動力学シミュレーションで高い精度を達成するために、原子間ポテンシャル開発に機械学習(ML)の手法を適用した。Zrのような六方最密充填(HCP)元素を含む合金は高い延性を示すことが知られている。そのため、本研究では、MoNbTaとZrNbTaの2種類の中エントロピー合金を選び、元素の構成が転位ダイナミクスに与える影響を調べた。MLを用いて構築されたMCAの原子間ポテンシャルは、特定のデータセットを必要とする。そこで、ポテンシャルによる材料の機械的特性予測の質を向上させるために、ポテンシャルを開発する過程でどのような構造が寄与するかを特定した。シミュレーションの結果、2つの合金の間に質的および量的な違いがあることが示された。その違いの一例は、らせん転位コアの形状に見られ、MoNbTaとは対照的に、ZrNbTaでは、(110)面上に伸びた非コンパクトな転位コアを示した。
阿部 陽介; 佐々木 泰祐*; 山下 真一郎; 大久保 成彰; 鵜飼 重治
no journal, ,
軽水炉の事故耐性燃料被覆管として開発中であるFe-Cr-Al合金は、比較的低温照射で生じ得るCrリッチ脆化相(
相)の析出挙動を正確に予測することが課題となっている。しかし、照射炉の世界的制約により中性子照射下での相の形成挙動は十分に理解されていない。そこで本研究では、14種類の合金に対する3水準での損傷速度による系統的照射実験と重回帰分析を組み合わせることにより、相形成に及ぼす影響因子(Cr濃度・Al濃度・損傷速度)を定量評価するとともに、実機合金設計において重要なCr濃度とAl濃度に基づく
/(+)相境界曲線の高精度化に寄与した。
Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; Harjo, S.; 川崎 卓郎
no journal, ,
オーステナイト系304ステンレス鋼(ASS)は、優れた低温靭性を持ち、最も一般的に使用される低温材料である。しかし、面心立方(FCC)結晶構造のため、極低温での降伏強度は低いままである。最近の研究により、304 ASSの超微細粒(UFG)化は、重冷間圧延とその後の焼鈍によって容易に達成できることが明らかになった。粗大結晶粒を有する従来の304ASSと比較して、UFG 304 ASSは、良好な延性を維持しながら、結晶粒微細化強化のために著しく高い降伏強度を有する。しかしながら、現在の研究は室温におけるUFG 304 ASSの機械的性質に主眼が置かれており、その低温機械的特性は未だ不明である。本研究では、UFG 304 ASSの77Kから295Kまでの異なる温度における引張変形挙動を系統的に調べた。その結果、77Kで最適な機械的特性が得られ、降伏強さ、極限引張強さが極めて高く、伸びも比較的良好であった。UFG 304 ASSの低温変形過程における変形誘起マルテンサイト変態の役割について、in-situ中性子回折と組織観察を踏まえて議論した。
Gong, W.; Harjo, S.; 川崎 卓郎; 相澤 一也; 辻 伸泰*
no journal, ,
Mg合金の繰返し変形において、容易に活動できる変形双晶の形成と消滅は重要な役割を果たしている。低サイクル疲労寿命はMg製品最も重要な力学特性の一つであるが、極低温においてマグネシウム合金の変形挙動の研究は限られており、変形メカニズムの理解はまだ不十分である。本研究では、その場中性子回折法を用いてAZ31合金の極低温における周期的な圧縮-除荷過程の変形挙動を調べ、圧縮と除荷中の双晶とマトリックスの体積分率と格子応力を定量的に評価し、極低温での変形メカリズムを検討した。
Harjo, S.; Mao, W.; Gong, W.; 川崎 卓郎; Gao, S.*
no journal, ,
飛行時間法を用いたパルス中性子回折について簡単に紹介し、J-PARCに設置された工学材料研究のためのパルス中性子回折装置について、in situ観察を用いた研究のハイライトを紹介する。一つの例として、微細な結晶粒を有するSUS304の引張変形オペランド中性子回折実験である。引張ひずみの増加に伴いオーステナイトのピークシフトのみでなくマルテンサイトのピークも現れて相変態を伴っている。
今富 大介*; 石川 遼典*; 仲田 玲*; 伊東 達矢; Han, K.*; 長迫 実*; Xu, X.*; 大森 俊洋*; 貝沼 亮介*
no journal, ,
高Mn鋼への亜鉛めっき処理において界面反応の理解のためにFe-Mn-Zn状態図の決定が必要不可欠である。そこで本研究ではまず基本となるMn-Zn二元系状態図について決定した。
清水 来紀*; Xu, X.*; 伊東 達矢; Gong, W.; Harjo, S.; 大森 俊洋*; 貝沼 亮介*
no journal, ,
Co-Cr-Al-Si合金は約15%程度の超弾性回復ひずみを有するが、応力誘起マルテンサイト変態開始時の過剰な応力
が超弾性疲労特性を劣化させる可能性がある。本研究では中性子回折によりの起源を調査する。