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論文

Dislocation densities and intergranular stresses of plastically deformed austenitic steels

友田 陽*; 小嶋 真由美*; Harjo, S.; Gong, W.*; 佐藤 成男*; Ung$'a$r, T.*

Materials Science & Engineering A, 743, p.32 - 39, 2019/01

 被引用回数:13 パーセンタイル:85.21(Nanoscience & Nanotechnology)

Heterogeneous plastic deformation behavior of $$< hkl >$$ oriented individual grains-family with respect to the tensile direction in austenitic steels was studied using electron back scatter diffraction (EBSD) and neutron diffraction (ND) measurements. The kernel averaged misorientation value determined by EBSD for a plastically deformed specimen was different in grain to grain, suggesting different dislocation densities. Such insights obtained from the surface observations with EBSD were quantitatively evaluated as bulk-averaged data using ND. The convolutional multiple whole profile fitting (CMWP) for ND profiles has revealed different dislocation densities in $$< hkl >$$ oriented grains-families, showing good coincidence with the EBSD results in trend.

論文

Effect of hydrogenation conditions on the microstructure and mechanical properties of zirconium hydride

牟田 浩明*; 西金 遼二*; 安藤 祐介*; 松永 純治*; 坂本 寛*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; 大石 佑治*; 黒崎 健*; 山中 伸介*

Journal of Nuclear Materials, 500, p.145 - 152, 2018/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:56.63(Materials Science, Multidisciplinary)

Precipitation of brittle zirconium hydrides deteriorate the fracture toughness of the fuel cladding tubes of light water reactor. In the present study, to elucidate relationship between mechanical properties and microstructure, two $$delta$$ -phase zirconium hydrides and one $$varepsilon$$-phase zirconium hydride were carefully fabricated considering volume changes at the metal-to-hydride transformation. The $$delta$$-hydride that was fabricated from $$alpha$$-zirconium exhibits numerous inner cracks due to the large volume change. Analyses of the neutron diffraction pattern and electron backscatter diffraction (EBSD) data show that the sample displays significant stacking faults in the ${111}$ plane and in the pseudo-layered microstructure. On the other hand, the $$delta$$-hydride sample fabricated from $$beta$$-zirconium at a higher temperature displays equiaxed grains and no cracks.

論文

EBSD解析によるステンレス鋼の疲労損傷検出; EBSDパターンクオリティの適用性

黒田 雅利*; 釜谷 昌幸*; 山田 輝明*; 秋田 貢一

日本機械学会論文集(インターネット), 83(852), p.17-00072_1 - 17-00072_7, 2017/07

これまでに、電子後方散乱回折(EBSD)測定により得られる結晶方位データを解析することで得られる平均局所方位差(Averaged Local Misorientation, Mave)(Kamaya, 2009)とオーステナイト系ステンレス鋼の低サイクル疲労の損傷量との間に相関があることを報告している。ここでは、実用上の観点から、Maveと、市販ソフトウエアで得られるイメージクオリティ(Image Quality: IQ)とを比較することで、IQの疲労損傷評価に対する適用性について検討し、各パラメータの有用性と特徴を明らかにした。また、X線回折(X-Ray Diffraction: XRD)測定も実施し、得られたXRDデータとIQ値分布とを比較することで、疲労損傷の蓄積に伴うIQ値分布の変化はすべり変形によりもたらされたことを示した。

口頭

EBSD解析によるステンレス鋼の疲労損傷検出の検討(パターンクオリティの適用性)

黒田 雅利*; 釜谷 昌幸*; 秋田 貢一; 山田 輝明*; 島崎 智憲*; 谷川 良平*

no journal, , 

疲労負荷を与えたオーステナイトステンレス鋼のサンプルに対して電子後方散乱回折(Electron Backscatter Diffraction: EBSD)測定を実施し、疲労の進行に伴うIQ(Image quality)値の分布と結晶方位差の分布の変化を比較することで、パターンクオリティの疲労損傷検出に対する適用性について検討した。また、そのEBSD測定で用いたものと同一の疲労負荷を与えたサンプルに対してX線回折測定を実施し、得られたX線回折データと既述のIQ値の分布とを比較することで、疲労によりもたらされるパターンクオリティの変化が、どのような結晶学的な変化によりもたらされるかについて考察した。

口頭

高速重イオン照射したサファイア単結晶の結晶格子間隔変化

石川 法人; 近藤 啓悦; 藤村 由希; 喜多村 茜

no journal, , 

セラミックスへ100MeV以上の高速重イオンを試料に照射すると、イオンとターゲット材料の電子との間の非弾性衝突(いわゆる電子的阻止能に相当)が支配的に照射損傷の形成に関与することが知られている。これまで多くの照射損傷メカニズム研究が行われてきたが、耐照射性の高いセラミックスの場合には、照射影響が小さいために、損傷を定量化すること自体が困難であり、照射損傷メカニズムを解明するためには照射損傷を定義することから始めなくてはならない。本研究では、サファイア(Al$$_{2}$$O$$_{3}$$)を対象材料として選定し、高速重イオン照射に伴う格子間隔変化を空間マッピング分析した結果、(照射領域は均一に照射したにもかかわらず)結晶格子間隔の変化が照射/未照射境界の付近で顕著に現れることを明らかにしたので、その結果を報告する。

口頭

高速重イオン照射したAl$$_{2}$$O$$_{3}$$の結晶格子間隔変化; 照射量依存性

石川 法人; 近藤 啓悦; 藤村 由希; 小河 浩晃

no journal, , 

100MeV以上の高速重イオンをセラミックス試料に照射すると照射損傷が形成される。耐照射性の高いセラミックスの場合には、照射損傷メカニズムが複雑で、かつ照射影響が小さいために、照射損傷メカニズムを解明することが困難である。そのため、照射損傷自体を定量化して定義することから始めることが重要となる。今回、我々が採用したEBSD法(電子線後方散乱回折)は、格子間隔の変化を敏感に検知できること、場所ごとに異なる格子間隔の変化の大小を空間的に視覚化して、それをマッピングすることが可能であること、(一方向でなく)3次元方向の格子間隔変化を解析可能であることが、大きな利点である。本研究では、Al$$_{2}$$O$$_{3}$$単結晶に対して、系統的に照射量を変化させて200MeV Auイオンを照射し、EBSD解析をした。その結果、過去のX線回折の結果と同様に、照射方向と平行な方向の結晶格子膨張を確認した。一方で、照射方向と垂直な方向において結晶格子収縮が起きることを初めて観測した。この高速重イオン照射に伴う歪みの発生量は、照射量の増加に伴ってより顕著になり、ほぼ照射量に対して線形に増加する傾向であることがわかった。

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