JOPSS:検索結果一覧

論文

Cryogenic-to-ambient evolution of hetero-deformation-induced strengthening in dual-phase medium-entropy alloys

Ha, H.*; Kim, J.*; Gu, G. H.*; Harjo, S.; Gong, W.; Hong, S.-J.*; Kim, H. S.*

Materials Characterization, 234, p.116086_1 - 116086_12, 2026/04

https://doi.org/10.1016/j.matchar.2026.116086

被引用回数：2 パーセンタイル：94.05(Materials Science, Multidisciplinary)

Dual-phase (DP) high- and medium-entropy alloys (H/MEAs), consisting of face-centered cubic (FCC) and body-centered cubic (BCC) phases, have attracted attention because of their excellent strength-ductility balance. However, the temperature dependence of hetero-deformation-induced (HDI) strengthening remains unclear. In this study, an Al $_{7}$ (CoNiV) $_{93}$ DP MEA was investigated using in-situ neutron diffraction and multiscale electron microscopy. Both intrinsic strength and HDI strengthening increased at cryogenic temperature. This enhancement originated from the increased lattice friction stress of the hard BCC phase and suppressed dislocation mobility at low temperature, which promoted dislocation accumulation at heterogeneous interfaces. These findings provide insights into temperature-dependent HDI strengthening in DP H/MEAs and related alloy systems.

論文

Mechanistic insights into deformation, load redistribution, and stress partitioning in high-strength dual-phase medium-entropy alloys

Gu, G. H.*; Ha, H.*; Harjo, S.; Gong, W.; Louzguine-Luzgin, D. V.*; Kim, H. S.*

Materials Science & Engineering A, 943, p.148818_1 - 148818_10, 2025/10

https://doi.org/10.1016/j.msea.2025.148818

被引用回数：4 パーセンタイル：56.20(Nanoscience & Nanotechnology)

High-strength structural alloys are essential for advanced engineering. This study explores the mechanical behavior of a dual-phase AlCoNiV medium-entropy alloy (MEA) with FCC and BCC phases. The alloy shows excellent performance, with a yield strength of 1148 MPa, tensile strength of 1556 MPa, and 40% uniform elongation. In-situ neutron diffraction and EBSD analyses reveal that strength originates from the intrinsic responses of both phases. The BCC phase carries more load, while dislocation buildup at phase boundaries enhances strength via hetero-deformation-induced (HDI) strengthening. Synergistic effects, including stress partitioning and load redistribution, further improve mechanical performance. These findings highlight the role of phase-specific properties and interphase interactions in alloy robustness and offer insights for microstructural optimization.

論文

Grain refinement of dual phase steel maximizes deformation ability of martensite, leading to simultaneous enhancement of strength and ductility

Park, M.-H.*; 柴田曉伸*; Harjo, S.; 辻伸泰*

Acta Materialia, 292, p.121061_1 - 121061_13, 2025/06

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121061

被引用回数：58 パーセンタイル：99.65(Materials Science, Multidisciplinary)

Dual-phase (DP) steel, composed of soft ferrite and hard martensite, offers excellent strength-ductility balance and low cost. This study found that refining the DP microstructure enhanced both yield strength and strain hardening, improving strength and ductility. Digital image correlation (DIC) revealed strain localization in ferrite, but refinement reduced strain differences between ferrite and martensite, suppressing crack initiation. More ferrite/martensite interfaces promoted plasticity in martensite via enhanced deformation constraint. neutron diffraction showed martensite bore higher phase stress, which increased with refinement. By combining -DIC and neutron data, individual stress-strain curves for ferrite and martensite were constructed for the first time, explaining the strength-ductility synergy through interphase constraint. These findings offer guidance for designing heterostructured materials to overcome the strength-ductility trade-off.

論文

Work hardening behavior of dual phase copper-iron alloy at low temperature

山下享介*; 古賀紀光*; 川崎卓郎; 諸岡聡; 友野翔平*; 梅澤修*; Harjo, S.

Materials Science & Engineering A, 819, p.141509_1 - 141509_10, 2021/07

https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141509

被引用回数：40 パーセンタイル：86.69(Nanoscience & Nanotechnology)

In-situ neutron diffraction measurements were performed on a cold-rolled copper-iron (Cu-Fe) alloy during tensile tests at 293 K and 150 K. The roles of Cu and Fe on the deformation behavior of alloys were discussed and clarified. The strength and work-hardening rate of the alloy increased with decreasing test temperature. Furthermore, the phase stress of Fe increased considerably with decreasing test temperature; however, the response of this stress to the applied true stress exhibited no dependence on the temperature. The phase stresses of Cu changed only slightly with decreasing test temperature. However, the Cu phase stress response to the applied true stress increased with decreasing test temperature, indicating an increase in the work-hardening rate. The strengthening of Fe and the increase in the work-hardening of Cu contributed to an increase in the strength and work-hardening rate of the Cu-Fe alloy at low temperatures.

報告書

福島第二原子力発電所2号機シュラウドサンプル(2F2-H3)に関する調査報告書(受託研究)

シュラウド・再循環系配管サンプル調査チーム; 中島甫*; 柴田勝之; 塚田隆; 鈴木雅秀; 木内清; 加治芳行; 菊地正彦; 上野文義; 中野純一; et al.

JAERI-Tech 2004-015, 114 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-015.pdf:38.06MB

東京電力(株)福島第二原子力発電所2号機においては、原子力安全・保安院の指示によりシュラウド溶接部の目視点検を実施し、炉心シュラウド中間胴/中間部リング溶接線H3外面にひび割れを発見した。本調査は、東京電力(株)が日本核燃料開発(株)にて実施するき裂を含む材料サンプルの調査・評価に関して、原研が第三者機関として調査計画の策定段階から加わり、調査中には随時試験データの評価や試験現場への立会を実施し、最終的に得られた調査データを入手し原研独自の調査報告書を作成することにより、調査の透明性を確保することを目的として実施した。本調査の結果と溶接により発生する引張残留応力及び炉水中の比較的高い溶存酸素濃度を考慮すると、このき裂は応力腐食割れ(SCC)であると考えられる。応力腐食割れの発生原因については、さらに施工法の調査などを行い検討する必要がある。

報告書

女川原子力発電所1号機シュラウドサンプル(O1-H2)に関する調査報告書(受託研究)

シュラウド・再循環系配管サンプル調査チーム

JAERI-Tech 2004-012, 62 Pages, 2004/02

JAERI-Tech-2004-012.pdf:16.4MB

東北電力(株)女川原子力発電所1号機(沸騰水型)では、第15回定期検査の際に、炉心シュラウド中間部リングH2及び下部リングの溶接線近傍にき裂が確認された。本調査は、東北電力(株)が日本核燃料開発(株)にて実施するき裂を含む材料サンプルの調査・評価に関して、原研が第三者機関として加わり、最終的な調査データを入手し、原研独自の報告書を作成することにより、調査の透明性を確保することを目的として実施した。本調査により、以下のことが明らかになった。(1)中間部リングの外表面近傍には150250m程度の深さまで硬化層が存在した。(2)き裂の内部には腐食生成物が付着しており、腐食が粒内へ進行した部位も見られた。(3)中間部リング外表面近傍から100m程度の深さの領域では主として粒内割れが観察され、200m程度の深さより内部の領域では、粒界割れが観察された。(4)結晶粒界には、熱鋭敏化材に見られるようなCr濃度の顕著な低下傾向がなかった。(5)中間部リング材料の化学組成は、JIS規格SUS304Lに相当する組成であった。本調査の結果と、溶接によりき裂部付近に発生していたと考えられる引張残留応力及び炉水中の溶存酸素濃度等を考慮すると、き裂は応力腐食割れ(SCC)であると結論される。

論文

Thermal residual stresses in ceramic composites measured by neutron diffraction

秋庭義明*; 田中啓介*; 皆川宣明; 森井幸生

Materials Science Research International, Special Technical Publication, 1, p.427 - 430, 2001/05

アルミナを基材として、酸化ジルコニウムを分級物として製作したAl $_{2}$ O $_{3}$ /ZrO $_{2}$ 及び炭化シリコンを分級物としたAl $_{2}$ O $_{3}$ /SiCは、セラミックス複合材として知られている。これらは製作過程で熱応力が残留する。各材料関の応力を中性子回折により測定した。各相関応力は、Zr(202),Al $_{2}$ O $_{3}$ (113),Al $_{2}$ O $_{3}$ (116),SiC(220),及びSiC(311)の中性子回折測定結果から確定した。その結果、Al $_{2}$ O $_{3}$ /ZrO $_{2}$ の複合材での残留応力は、アルミナ相で圧縮、酸化ジルコニウム相で引張であることがわかった。一方、Al $_{2}$ O $_{3}$ /SiCでは、アルミナ相での残留応力は引張りでありSiC分級物の容積により増大することがわかった。これは、Eshelbyの含有モデル理論による予測と一致した。

報告書

多次元二流体モデルコードACE-3Dの改良と受動的余熱除去系水プール内熱流動解析への適用

大貫晃; 加茂英樹*; 秋本肇

JAERI-Data/Code 99-038, 108 Pages, 1999/08

JAERI-Data-Code-99-038.pdf:5.2MB

受動的安全機器設計を行ううえで重要な二相自然対流現象を詳細に解析するツールを整備するため、報告者が開発した多次元二流体モデルコードACE-3Dを改良した。改良版では、乱流熱流束モデルと熱構造体との連成解析機能を追加し、相変化を伴う熱的に非平衡な流れの解析及び外部との熱交換を伴う体系の解析を可能とした。蒸気が水プール中へ噴出する蒸気噴流の実験データを取得し、そのデータを用いて改良機能を検証した。日本原子力研究所で設計された受動的安全炉JPSRの余熱除去系水プール内の熱流動解析へ適用し、同プールの除熱性能を検討した。その結果、改良したACE-3Dコードにより水プール内の二相自然対流現象を精度よく予測できること、並びにJPSR余熱除去プールの除熱性能の高いことを確認した。

論文

受動的安全設備を有する次世代軽水炉熱流動解析の現状と課題

有冨正憲*; 大貫晃; 新井健司*; 菊田充孝*; 与能本泰介; 新谷文将; 秋本肇

日本原子力学会誌, 41(7), p.738 - 757, 1999/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.41.738

被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)

国内外で進められてきた受動的安全設備を有する次世代軽水炉熱流動解析について、その現状と課題を解説する。これまでに提案された代表的な炉型を対象として、システム性能並びに個々の受動的安全系に関する熱流動解析の現状と課題をまとめた。本解説でまとめた内容は種々の大型試験結果を含んだ軽水炉熱流動解析の最前線である。また、今後の原子炉熱流動解析コードの高度化を図るうえでの一つの指針となることを期待する。

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