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論文

Role of retained austenite in low alloy steel at low temperature monitored by neutron diffraction

山下 享介; 諸岡 聡; Harjo, S.; 川崎 卓郎; 古賀 紀光*; 梅澤 修*

Scripta Materialia, 177, p.6 - 10, 2020/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:29.96(Nanoscience & Nanotechnology)

${it In situ}$ neutron diffraction measurements during tensile tests at low temperatures of a low alloy steel containing retained austenite have been performed. Evolutions of phase fractions and phase stresses were analyzed and discussed with the progress of deformation. The role of austenite in the steel during deformation at low temperatures was observed not to directly in the contribution to the strengths but in the improvement of the elongation by transformation of austenite to martensite -and in the increasing of the work-hardening rate by an increase in the phase fraction of martensite and the work hardening of martensite.

論文

Mass production of Nb$$_{3}$$Sn conductors for ITER toroidal field coils in Japan

高橋 良和; 礒野 高明; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 名原 啓博; 松井 邦浩; 辺見 努; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 押切 雅幸; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4801904_1 - 4801904_4, 2012/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:53.45(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER計画において、原子力機構は2010年3月からトロイダル磁場(TF)コイル用導体を調達している6極の中で、先駆けて実機導体の製作を開始した。TFコイルは高さ14m,幅9mで、7個のダブルパンケーキから構成されている。導体の単長は最大760mであり、通電電流値は11.8Tの磁場中において68kAである。導体はケーブル・イン・コンジット型と呼ばれるもので、900本のNb$$_{3}$$Sn素線と522本の銅素線で構成されている。2010年12月までに、約60トンのNb$$_{3}$$Sn素線を製作した。これは、日本の分担分の約55%に相当する。また、11本の実機導体を製作し、日本分担分(33本)の約30%に相当する。実機導体は、ほぼ毎月1本ずつ製作している。本発表では、760mの銅ダミー導体の製作を通して確立した導体製作技術を中心に、高品質を確保する品質管理技術などの量産技術を紹介する。この量産体制の確立は、ITER建設の推進に大きく貢献している。

論文

Electrochemical behaviors of PuN and (U, Pu)N in LiCl-KCl eutectic melts

白井 理; 加藤 徹也*; 岩井 孝; 荒井 康夫; 山下 利之

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.456 - 460, 2005/02

 被引用回数:8 パーセンタイル:60.77(Chemistry, Multidisciplinary)

773KでのUCl$$_{3}$$及びPuCl$$_{3}$$を含むLiCl-KCl共晶溶融塩中におけるPuN及び(U, Pu)Nの電気化学的挙動をサイクリックボルタンメトリーにより検討した。PuN及び(U, Pu)Nの溶解はAg/AgCl参照電極に対して-1.0V付近で生じた。UNの平衡電位はPuNのそれに比べて約0.15V正側で現れるので、PuN及び(U, Pu)Nの静止電位は約0.15V負側の値を示す。(U, Pu)Nを作用電極として用いてサイクリックボルタモグラムを測定した場合、UNの場合と同様に-0.4V以上の電位領域で正電流の急激な増大が観察された。また、波形は明確ではないが、(U, Pu)Nの場合には2つの陽極電流波が現れた。このことは、(U, Pu)Nは固溶体を形成していても、UN及びPuNが別々に溶解することを意味している。

報告書

高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究フェーズII中間報告; 原子炉プラントシステム技術検討書

此村 守; 小川 隆; 岡野 靖; 山口 浩之; 村上 勤; 高木 直行; 西口 洋平; 杉野 和輝; 永沼 正行; 菱田 正彦; et al.

JNC-TN9400 2004-035, 2071 Pages, 2004/06

JNC-TN9400-2004-035.pdf:76.42MB

ナトリウム冷却炉、鉛ビスマス冷却炉、ヘリウムガス冷却炉及び水冷却炉について、革新技術を導入し炉型の特徴を活かした炉システム概念を構築し、その概念の成立の見通しを得るための検討を行うとともに、設計要求への適合性を評価した。その結果、2015年頃に高速増殖炉技術を実用化するためには、現状の知見で課題とされた項目で画期的な技術革新がないかぎり、ナトリウムを冷却材して選択することが合理的であることが明らかとなった。

論文

New type of Monk-Gillieson monochromator capable of covering a 0.7- to 25-nm range

小池 雅人; 佐野 一雄*; 原田 善寿*; 依田 修; 石野 雅彦; Tamura, Keisuke*; Yamashita, Kojun*; 森谷 直司*; 笹井 浩行*; 神野 正文*; et al.

X-Ray Mirrors, Crystals, and Multilayers II (Proceedings of SPIE Vol.4782), p.300 - 307, 2002/07

0.7-25nmの広い波長範囲においける軟X線光学素子評価を行うために必要な分光器として、2タイプのMonk-Gillieson型分光器を結合した複合型分光器を開発した。第一の分光器(波長走査範囲; 2.0-25nm)は格子定数が異なる3種類の不等間隔溝を搭載した従来のタイプであり、2つの偏角での使用が可能である。第二の分光器(同; 0.7-2.0nm)は、Surface Normal Rotation(SNR)に基づく走査メカニズムを使用する新しいタイプである。SNRの特長は、回折格子中心の法線の周りの回転運動のみという簡単な走査メカニズムで高回折効率を実現できるところにある。開発した軟X線光学素子評価システムは、立命館大学SRセンターにある超伝導コンパクトストレージリングに設置され、軟X線多層膜,同回折格子等の評価に利用中である。本発表においては複合型Monk-Gillieson型 分光器の光学,機械設計について述べる。さらに、SNRタイプの場合の波長較正法,0.8 nm付近でのアルミニウム薄膜の透過率測定,0.7-2nmでのMgO粉末からの光電子測定などの予備的実験結果について述べる。

報告書

高温工学試験研究炉の燃料体からの$$gamma$$線測定; 方法と結果

藤本 望; 野尻 直喜; 高田 英治*; 山下 清信; 菊地 孝行; 中川 繁昭; 小嶋 崇夫; 梅田 政幸; 星野 修; 金田 誠*; et al.

JAERI-Tech 2001-002, 64 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2001-002.pdf:3.64MB

HTTRの炉心内の情報を得ることを目的として、炉心から燃料体を取り出し再装荷する過程での燃料体からの$$gamma$$線の測定を行った。測定は、燃料体が通過する床上ドアバルブに設置したGM管及びCZT半導体検出器と、スタンドパイプ室に設置したエリアモニタで行い、炉内のウラン濃縮度配分の対称性を考慮して4カラムの燃料体計20体について行った。測定の結果GM管及びCZT検出器による測定では、各カラムでの軸方向の相対分布は解析とほぼ一致したが、炉心上部では解析値が高く、炉心下部では低くなった。エリアモニタによる測定でも軸方向の分布を測定することができた。さらにカラム間の比較も行った。今後は測定結果について詳細な解析・評価を行い、炉内出力密度分布等の評価精度の向上に役立てる予定である。

論文

Multilaser and high spatially resolved multipoint Thomson scattering system for the JT-60U tokamak

吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 佐久間 猛*; 小野瀬 義秋*; 根本 博文*; 浜野 隆*; 波多江 仰紀; 長島 章; et al.

Review of Scientific Instruments, 70(1), p.751 - 754, 1999/01

 被引用回数:13 パーセンタイル:33.56(Instruments & Instrumentation)

JT-60Uトムソン散乱測定装置の最新の設計と測定実績について総合報告する。本装置は超高温な電子温度や高精度な電子密度の過渡変化を、定量的であるがゆえに精密なアラインメントの常時監視下で高信頼測定が可能であるという特長を有する。2台のルビーレーザから発せられるビームを光学的に同質かつ同一直線上に伝搬させる、施光子とファラデー回転子から成るビーム合成装置を開発して、2ミリ秒の時間差での過渡事象現象測定を可能にした。プラズマ炉心部から周辺部まで約2mにわたって60空間点のトムソン散乱光を8~22mmの高分解能で2台の集光器で集光する。低電子密度プラズマを小立体角かつ高空間分解能で高精度に測定するため超高感度の光電子増倍管を採用し、また高温高密度の炉心プラズマを対象に高繰返し計測が可能な2次元型検出器を開発・導入した。講演では、最新の測定結果についても言及する。

論文

YAG laser Thomson scattering diagnostics on the JT-60U

波多江 仰紀; 長島 章; 北村 繁; 柏原 庸央*; 吉田 英俊*; 内藤 磨; 山下 修; 清水 和明; 佐久間 猛*; 近藤 貴

Review of Scientific Instruments, 70(1), p.772 - 775, 1999/01

 被引用回数:53 パーセンタイル:7.47(Instruments & Instrumentation)

JT-60UにおけるYAGレーザトムソン散乱測定装置は、炉心級プラズマの電子温度・密度分布の時間変化の測定を行うために開発された。YAGレーザは、繰り返し率10Hzの装置を、近年50Hzに改造し、現在15空間点を20msの周期で測定している。逐次分光干渉フィルター型のポリクロメーターでは、電子温度は、20eVから10keV程度までの測定が可能で、ディスラプションにより電流消滅中の低温プラズマから、臨界クラスの高性能負磁気シアプラズマまで、幅広い温度レンジでの測定が行われている。トムソン散乱光を検出するAPD(アバランシェフォトダイオード)は、その感度が温度に大きく影響を受ける。そのため、本装置では電子冷却素子を用いた温度制御により、APD素子の温度を一定に保ち、常に安定した感度を確保しているのが特長である。

論文

Quantitative method for precise,quick, and reliable alignment of collection object fields in the JT-60U thomson scattering diagnostic

吉田 英俊; 内藤 磨; 的場 徹; 山下 修; 北村 繁; 波多江 仰紀; 長島 章

Review of Scientific Instruments, 68(2), p.1152 - 1161, 1997/02

 被引用回数:13 パーセンタイル:30.31(Instruments & Instrumentation)

JT-60Uトムソン散乱計測で電子密度測定の信頼性確保のため、既存のレーザビーム軸位置遠隔調整装置に加えて2台の集光器用に新たに遠隔視野位置調整装置を開発し、レーザビーム軸と視野位置に関するアライメント設定性能を向上させ、その有効性を実証した。本装置の機能には、レーリ散乱光による高精度な初期アライメントの遠隔設定、トムソン散乱光利用によるプラズマ放電中の各レーザパルスに対する視野アライメントの常時直接監視、アライメント許容範囲を越えた時点からの自動遠隔視野位置調整と速やかな適正アライメント回復、等がある。重要な特長は、集光器視野幅の狭小化を可能にし、プラズマ背景光に対する散乱光のS/N比向上とファイバーコストの低減を、アライメント安定性を確保しつつ達成できた点にある。視野位置調整に必要な定式化と、本装置を利用した真空容器内レーザビーム幅遠隔測定法についても言及した。

論文

First operation results of YAG laser thomson scattering system on JT-60U

波多江 仰紀; 長島 章; 吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 風間 大介*; 的場 徹; 小野瀬 義昭*

Fusion Engineering and Design, 34-35, p.621 - 624, 1997/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:50.05

JT-60UにおけるYAGレーザトムソン散乱測定装置はプラズマ放電中の電子温度(Te)と電子密度(n$$_{e}$$)の空間分布の連続的な時間変化を測定するために現在整備中である。測定レンジは20eV≦Te≦20keV、5$$times$$10$$^{18}$$m$$^{-3}$$≦n$$_{e}$$≦2$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}$$で、測定点は20点の測定が行えるよう設計しており、現在空間点5点が測定可能である。本装置では近赤外領域の散乱光を測定するため、(1)背景光にはH$$alpha$$線のような強い輝線スペクトルがない。(2)観測窓のくもりによる影響が少ないなど測定上のメリットがある。APD検出器は温度により感度が変動するので、本装置では電子冷却素子でAPD素子の温度を$$pm$$0.1$$^{circ}$$C以内の精度で制御し感度が一定になるようにした。初期データからは負磁気シア放電時に見られる内部輸送障壁の内外のデータを得るなど局所的なTe、n$$_{e}$$の時間変化を10Hzの時間分解能で捉えることができた。

報告書

JT-60U Thomson scattering system with multiple ruby lasers and high spatial resolution for high electron temperature plasma measurement

吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 波多江 仰紀; 長島 章

JAERI-Research 96-061, 20 Pages, 1996/11

JAERI-Research-96-061.pdf:1.1MB

高温なJT-60Uプラズマの電子温度T$$_{e}$$と電子密度n$$_{e}$$をマルチルビーレーザを活用して空間点数60点で測定するトムソン散乱計測システムの1996年現在までの設計と測定実績を記述する。分光器と新開発の2次元検出器の高スペクトル帯域化によって、高精度かつ高い信頼性を確保しつつ負磁気シア放電で炉心内部に形成される高電子温度プラズマの測定を可能にした。また高空間分解能測定によって、Hモード放電でプラズマ周辺部に形成されるT$$_{e}$$とn$$_{e}$$の急峻な分布勾配の正確な測定を可能にした。最小時間差2ミリ秒まで可能なマルチレーザの活用は、固体燃料ペレットの入射実験等の過渡現象測定に必要不可欠なものとなった。JT-60UプラズマのT$$_{e}$$とN$$_{e}$$分布の最近の測定例から、本システムの設計の妥当性と性能を具体的に記した。

論文

Beam combiner for transient phenomena measurement in the JT-60 Thomson scattering diagnostic

吉田 英俊; 内藤 磨; 山下 修; 北村 繁; 長島 章; 的場 徹

Review of Scientific Instruments, 66(1), p.143 - 147, 1995/01

 被引用回数:23 パーセンタイル:15.58(Instruments & Instrumentation)

偏光板とファラデー回転器から構成される、JT-60トムソン散乱測定装置用のビーム合成器を開発した。これは2台のルビーレーザを光学的に結合して高い繰返しの測定を可能にするもので、特にペレット入射実験など過渡現象の測定に有効である。本ビーム合成器は既存のトムソン散乱測定装置の設備を改造することなく、最少時間差2ミリ秒で過渡現象の測定を可能にした点に大きな特徴がある。このビーム合成方法は、3台以上のレーザの合成や複数のレーザ増幅器を有したレーザシステムへの応用が可能であり、これらを使用する高繰返しレーザについても言及している。

報告書

Design of High Temperature Engineering Test Reactor (HTTR)

斎藤 伸三; 田中 利幸; 数土 幸夫; 馬場 治; 新藤 雅美; 塩沢 周策; 茂木 春義; 大久保 実; 伊藤 昇; 新藤 隆一; et al.

JAERI 1332, 247 Pages, 1994/09

JAERI-1332.pdf:11.53MB

現在原研は、高温ガス炉技術基盤の確立と高度化、高温における先端的基礎研究の実施を主な目的として、高温工学試験研究炉(HTTR)の建設を進めている。HTTRは、熱出力30MW、原子炉出口冷却材温度が定格運転時850$$^{circ}$$C、高温試験運転時950$$^{circ}$$Cであり、燃料・材料の各種照射試験、安全性実証試験、核熱利用に関する試験研究を行うことが計画されている。本報は、平成2年11月にHTTRの安全審査が終了し、設置許可を受けたことから、主要機器の設計の概要をまとめるとともに、関連するR&D、安全評価等について報告するものである。

報告書

回収ウランのUF6転換試験

安田 弌郎; 岡本 正文; 高信 修; 菊池 俊明; 山下 孝幸*

PNC-TN6410 91-037, 11 Pages, 1991/06

PNC-TN6410-91-037.pdf:0.89MB

今後、大量に発生することが予想される回収ウランの再濃縮利用に備えた回収ウランのUF6への転換技術を開発するため、以下の項目について検討評価を行う。1.転換プロセス及び回収ウラン転換特性。2.微量不純物核種の転換挙動。3.転換に関する安全性評価。東海再処理工場で回収されたウラン約40トンを用い、乾式転換試験設備にてUF6への転換試験を「国内回収ウラン利用実証試験研究」として電力10社との共同研究として実施した。試験設備は、単体機器の設計処理能力が140mol/hrであり、フッ化工程には流動床炉とフレームタワー炉のタイプの異なる反応炉を有している。また、回収ウランに含まれる微量不純物除去のためフッ化炉の後段にはケミカルトラップ(MgF2)を設けている。転換製品は、全て仕様を満足し、転換処理速度は、ほぼ設計能力を満足することを確認した。回収ウランに含まれるRu、Np、Puの転換工程での挙動(除染係数)をほぼ把握した。また、回収ウラン転換時の従事者被曝、機器線量当量率を評価し、回収ウラン転換に関する安全性を確認した。

報告書

JT-60トムソン散乱計測における蒸着膜形成による観測窓の透過率低下と電子温度・密度測定値へ及ぼす影響

三浦 良和*; 吉田 英俊; 佐久間 猛*; 山下 修; 長島 章; 的場 徹

JAERI-M 90-167, 44 Pages, 1990/09

JAERI-M-90-167.pdf:1.15MB

JT-60トムソン散乱計測において、レーザー散乱光を観測する窓がプラズマからのスパッター等で汚れることにより、電子温度及び電子密度の測定値に影響を及ぼすことを明らかにした。本報告書は、1987~1989年の4期に渡るJT-60実験期間において、蒸着膜が付着した観測窓の分光透過率測定と蒸着膜の成分分析及び原因調査を行い、電子温度及び電子密度に与える影響を定量的に評価し、実験運転との対応について検討した結果をまとめたものである。

論文

JT-60の計測共通設備

木島 滋; 蔀 守正; 中村 幸治; 千葉 真一; 山下 修

核融合研究, 59(SPECIAL ISSUE), p.319 - 328, 1988/00

JT-60の各計測装置に共通して必要となるユーティリティ設備である「計測共通設備」について、設計上の考え方、基本性能及び現在までの稼動状況と問題点などを中心に記述した。本論文は以下の各部から構成される。1.序言、2.概要と基本的な考え方、3.計測用共通真空排気設備、4.結び。この共通設備の概念は、核融合開発の進展に伴ない今後一層重要な役割をもつものと考えられる。

論文

The JT-60 diagnostic system

横溝 英明; 竹内 浩; 杉江 達夫; 荻原 徳男; 佐藤 正泰; 長島 章; 大麻 和美; 中村 幸治; 西谷 健夫; 閨谷 譲; et al.

Fusion Engineering and Design, 5, p.117 - 138, 1987/00

 被引用回数:15 パーセンタイル:19.37(Nuclear Science & Technology)

JT-60のプラズマを計測するための診断・計測機器を開発・製作し、現在稼働させている。これら診断、計測機器の特徴、及びデータ処理設備、並びに計測用共通設備に付いてまとめた。

口頭

汚染水処理二次廃棄物の廃棄体化技術の検討,4; 無機固型化材による模擬スラリーの固化試験

佐藤 淳也; 鈴木 眞司; 中川 明憲; 加藤 潤; 榊原 哲朗; 中澤 修; 山下 昌昭; 佐藤 史紀; 助川 博文; 目黒 義弘

no journal, , 

本件では無機固型化材(普通ポルトランドセメント(OPC), 高炉スラグセメントB種(BB), ジオポリマー(GP))を用いて、多核種除去設備ALPSより発生する鉄共沈スラリー及び炭酸塩スラリーの模擬物の固化体を作製し、固化試料の圧縮強度や水浸漬による元素の浸出性への模擬廃棄物や固型化材の影響を調べた。圧縮強度試験では、GP試料と比較してOPC試料及びBB試料で高い強度が得られ、過剰な水分がGPの形成に悪影響を及ぼしたものと推察される。さらに、GP試料ではセメント試料と比較してスラリーによる硬化への影響が小さいことが示唆された。浸出試験では、OPC試料及びBB試料では模擬核種のCsやSrが溶出したのに対し、GP試料ではほとんど検出されなかった。CsやSrがGPの構造中に保持され不溶化したことにより浸出量が低くなったものと考えられる。今回の結果から、ALPSから発生したスラリーは、含有する成分による固化体の強度への影響が示唆されるものの、セメントやジオポリマーにより固化可能であることが示された。また、安定化処理方法によっては、スラリー中の水分が固化性状に悪影響を与えることが考えられるため、適切な処理方法を選択する必要がある。

口頭

低合金鋼の低温引張その場中性子回折とオーステナイトの相安定性

山下 享介; 諸岡 聡; 古賀 紀光*; 梅澤 修*

no journal, , 

準安定FCC相(オーステナイト:$$gamma$$)を含む低合金鋼に対し、低温引張変形中その場中性子回折を実施した。その際の応力-ひずみの関係、$$gamma$$量の変化、母相$$alpha$$$$gamma$$の応力分配挙動および安定性に及ぼす結晶方位の影響をそれぞれ調査した。低温引張試験および中性子回折試験はJ-PARC内の「匠」にて実施した。Rietveld解析には、粉末回折データ解析ソフトウェアであるZ-RietveldおよびMAUDを用いた。低温引張試験後でも$$gamma$$は全て変態せず一部が残存していた。293Kでは111-$$gamma$$の積分強度比が変形に伴い増加しており、変形に対し安定であった。低温では、111-$$gamma$$の積分強度比は塑性変形の開始直後に若干減少するが、その後ほぼ定常となった。これは、温度の低下に伴い$$gamma$$の相安定性が低下し、111-$$gamma$$も変態するようになるが、他の方位から$$<$$111$$>$$へと結晶回転することで、変態量と新たに$$<$$111$$>$$へと向く$$gamma$$量が釣り合うようになることを示唆している。低温域では、111-$$gamma$$も変態することで、293Kと比較して変形初期の高い加工硬化に寄与するとともに、変形後期(10%ひずみ以上)でも一部の$$gamma$$が残っていることから変態誘起塑性効果により優れた強度-延性バランスを発現したと示唆される。

口頭

準安定オーステナイトを含む低合金鋼の低温引張変形中その場中性子回折

山下 享介; 諸岡 聡; Harjo, S.; 古賀 紀光*; 梅澤 修*

no journal, , 

準安定オーステナイトを含む低合金鋼に対し、134Kから293Kの温度範囲での低温引張変形中その場中性子回折をJ-PARCの「匠」にて実施した。その際の応力-ひずみ応答、オーステナイトの体積率、構成相の相応力および結晶方位の変化を調査した。低温にて低合金鋼は優れた強度-延性バランスを示した。フェライト母相とマルテンサイトの相応力は温度の低下に伴い増加した。一方、オーステナイトの相応力は低温では印加応力に対しほぼ定常となっていた。これはオーステナイトは塑性変形よりもマルテンサイト変態を優先することを示唆している。111方向が引張軸に対し平行なオーステナイト(111-$$gamma$$)は室温で最も安定であった。低温では5%ひずみ以下では111-$$gamma$$も変態していたが、変形後期(10%ひずみ以上)では積分強度比がほぼ定常となっていた。これは、低温において111-$$gamma$$の中で比較的安定性の高いものは均一変形中にマルテンサイト変態しないことを意味している。

口頭

TRIP鋼の引張変形により形成するひずみ分布と加工誘起マルテンサイト変態

古賀 紀光*; 山下 享介; 梅澤 修*

no journal, , 

引張変形下におけるTRIP鋼中の残留オーステナイトの加工誘起変態挙動と試験片表面のひずみ分布状態をデジタル画像相関法とEBSD法を用いて調査した。引張変形により微視的な視野において不均一なひずみ分布が導入されていた。加工誘起変態によるひずみの導入を可視化することができ、加工誘起変態が生じることでひずみ分布が均一になることを明らかとした。比較的高ひずみ領域に存在する残留オーステナイトは優先的にマルテンサイトへと変態していたことから、不均一なひずみ分布は残留オーステナイトの変形に対する安定性に影響することが示唆された。より高倍の視野における解析では、母相フェライト/残留オーステナイト界面に多くのひずみが集中していることが確認された。このようなひずみ集中はフェライト母相と残留オーステナイトの変形能の差に起因していると推察される。高ひずみ領域で優先的に加工誘起マルテンサイト変態が観察されたことから、このようなひずみまたは応力の集中により加工誘起変態が促進されたと示唆された。

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