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論文

中性子反射率法を用いた金属表面における添加剤吸着層の厚み及び密度測定とそのトライボロジー特性

平山朋子*; 鳥居誉司*; 小西庸平*; 前田成志*; 松岡敬*; 井上和子*; 日野正裕*; 山崎大; 武田全康

日本機械学会論文集,C, 77(779), p.2884 - 2893, 2011/07

https://doi.org/10.1299/kikaic.77.2884

Thicknesses and densities of additive adsorbed layers on metal surfaces under lubrication were directly measured by neutron reflectometry. Two kinds of metal surfaces, iron and copper, on ultra-flat silicon blocks were prepared by physical vacuum deposition. After that, each target surface was analyzed by neutron reflectometer SUIREN in air, in base oil (poli-alpha-olefin) and in base oil with deuterated acids as additives. Fitting operation based on Parratt's theory showed that the thicknesses of additive adsorbed layer on the iron and copper surfaces were quite thin, only 1.5 - 2.0 nm. The friction coefficients of the metal surfaces, measured by a ball-on-disk friction tester, decreased considerably when the additive was added to the base oil. We concluded that the additive adsorbed layers on the metal surfaces considerably affected friction properties despite being only several nanometers thick.

論文

Magnetic field-induced martensitic transformation of Heusler-type NiMnGa system

井上和子*; 山口泰男*; 石井慶信; 山内宏樹; 宍戸統悦*

Materials Science Forum, 539-543, p.3267 - 3272, 2007/00

室温付近にキュリー点と一致するマルテンサイト変態点を有するホイスラー型NiMnGa系合金について、単結晶のマルテンサイト変態過程に対する磁場効果を明らかにするために、8テスラまで磁場を印加して中性子回折実験を行った。その結果、マルテンサイト変態点近傍の温度において印加した磁場が、温度変化による変態と極めてよく似た効果をもたらすことを初めて見いだした。

論文

残留応力の中性子回折による測定と有限要素法による計算

井上和子*; 中村宏*; 堀川武*; 河嶋壽一*; 辻上哲也*; 皆川宣明

日本材料学会第50期学術講演会講演論文集, p.415 - 416, 2001/05

(1)疲労させた切欠炭素鋼棒材,(2)継目なし油井管,(3)三層傾斜機能材料[WC-10%Ni]-[Ni]-[WC-10%Ni]の内部ひずみを測定した。(1)については、196MPaで2.510 $^{5}$ 回の繰返し応力を負荷し、さらに、172MPaで10 $^{7}$ 回繰り返し応力を負荷した材料の切欠き部8nmの全断面積応力分布である。(2),(3)については、あらかじめ有限要素法(FEM)による配管肉厚部予測を行い、傾斜機能材についても、各種材料の応力分布を予測した。その結果、油井管での軸方向残留応力が配管内側で-400MPa外周で500MPaでありFEM結果と程々一致した。傾斜機能材料の複合材[WC-10%Ni]のFEMは測定値と良く一致した。中性子回折法による内部応力測定は、FEMの検証のため有効的方法である。

論文

Neutron diffraction measurements of inner local strain of fatigued carbon steel

井上和子*; 堀川武*; 中村浩*; 新井利章*; 皆川宣明; 土屋佳則*; 森井幸生; 山口泰男*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 37(10), p.5680 - 5686, 1998/10

https://doi.org/10.1143/JJAP.37.5680

被引用回数：2 パーセンタイル：13.54(Physics, Applied)

直径8mmのS55C炭素鋼に繰返し応力を負荷した疲労材の内部ひずみ分布を測定し観察した。その結果、表面近傍に引張応力が集中していることが観察できた。この現象は以前から知られていることではあるが、この測定観察結果から、繰返し応力による材料破損は表面より進展することが言える。この測定は、非破壊により内部ひずみ、あるいは応力分布が測定できる中性子回折による測定である。装置は日本原子力研究所JRR-3M原子炉中性子導管に設置された日本初の残留応力解析用中性子回折装置(RESA)である。

口頭

ホイスラー型NiMnGa系単結晶における磁場誘起マルテンサイト変態と温度依存性マルテンサイト変態の比較

井上和子*; 山口泰男*; 石井慶信; 山内宏樹; 平賀晴弘*

no journal, ,

ホイスラー型off-stoichiometric合金Ni $_{2.16}$ Mn $_{0.78}$ Ga $_{1.06}$ の単結晶について、磁場誘起マルテンサイト変態と温度下降による通常の熱弾性型マルテンサイト変態の様子を比較検討した。この合金は、293K付近に熱弾性型マルテンサイト変態点とキュリー点を合わせ持ち、マルテンサイト相(低温相)では強磁性,母相(高温相)では常磁性となっている。293K, 10Tまでの磁場下測定を日本原子力研究開発機構の三軸分光器TAS-2で、293K-130K、無磁場での温度変化測定をJRR-3ガイドホールの三軸分光器AKANEで行った。どちらの場合も母相であるcubic構造0,2,0周りの,,0逆格子面上で-scan を行った。293Kにおける10Tの磁場と、293Kよりも14K低い温度279Kは、ほぼ同じ散乱パターンが得られた。また、cubic 0,2,0のまわりに新しく現れた強いピークは、低温相orthorhombic構造の2,0,0及び0,0,2に対応することがわかった。さらに、orthorhombic構造の0,2,0ピークはcubic 0,2,0とほぼ同じ位置にある。これらの実験結果から、マルテンサイト変態に対する磁場の効果は、温度下降とほぼ同じ効果を持つことが明らかとなった。