Concurrent material damage evaluation using diffraction contrast imaging by ultra-bright synchrotron radiation

使用超亮同步加速器辐射衍射对比成像进行并行材料损伤评估

• 批准号: 23360056
• 负责人: NAKAI Yoshikazu
• 金额: $ 12.31万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360056/
• 关键词: マイクロ材料力学; シンクロトロン放射光; 疲労; 金属組織; 機械材料・材料力学; 高輝度放射光; CTイメージング; 損傷評価; 結晶構造; 材料強度; Braggの回折条件; 回折コントラスト法; 結晶粒; 非破壊検査

The three dimensional grain mapping technique for polycrystalline material, which is called X-ray diffraction contrast tomography (DCT) has proposed. In the present study, the measurement of DCT was conducted in SPring-8, which is the brightest synchrotron radiation facility in Japan, and the condition of measurement and data procedure are discussed. Developed technique was applied to aluminium alloy and stainless steel. The shape and location of grain could be determined by the developed three-dimensional mapping technique using the apparatus in a bending beam line of SPring-8. To evaluate plastic deformation, the grain orientation spreads of individual grains were measured. The grain orientation spread is caused by the mosaicity, which relates to the dislocation structure in a grain. The grain orientation spread was found to increase with increasing plastic strain. Fatigue damage also could be evaluated by the grain orientation spread in the DCT measurement.

提出了多晶材料的三维晶粒映射技术，称为X射线衍射对比断层扫描（DCT）。本研究在日本最亮的同步辐射装置SPring-8上进行了DCT测量，并对测量条件和数据处理进行了讨论。 开发的技术应用于铝合金和不锈钢。 颗粒的形状和位置可以通过使用 SPring-8 弯曲光束线中的设备开发的三维绘图技术来确定。为了评估塑性变形，测量了单个晶粒的晶粒取向分布。 晶粒取向扩展是由镶嵌性引起的，镶嵌性与晶粒中的位错结构有关。 发现晶粒取向分布随着塑性应变的增加而增加。 疲劳损伤也可以通过 DCT 测量中的晶粒取向分布来评估。

项目成果

4D Evaluation of Grain Shape and Fatigue Damage of Individual Grain in Polycrystalline Alloys by Diffraction Contrast Tomography Using Ultra-bright Synchrotron Radiation

使用超亮同步辐射通过衍射对比断层扫描对多晶合金中的晶粒形状和单个晶粒的疲劳损伤进行 4D 评估

• 发表时间: 2014
• 作者: D.Shiozawa; Y.Nakai; R.Miura;S.Matsuda
• 通讯作者: S.Matsuda

バルク金属ガラスの腐食環境下での下限界近傍における疲労き裂伝ぱに関する研究

腐蚀环境下大块金属玻璃下限附近疲劳裂纹扩展研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 上野晃平;中井善一;今井 貴文
• 通讯作者: 今井 貴文

高輝度放射光を用いた回折コントラストイメージによるき裂発生過程の結晶組織観察

使用高强度同步辐射衍射对比图像观察裂纹萌生过程的晶体结构

• 发表时间: 2013
• 作者: 政田尚也; 松田翔太; 塩澤大輝; 中井善一
• 通讯作者: 中井善一

Observation of Crack Propagation under Rolling Contact Fatigue in High-Strength Steels by Micro CT Imaging

显微CT成像观察高强度钢滚动接触疲劳下裂纹扩展

• 发表时间: 2012
• 作者: S.Okada; D.Shiozawa; Y.Neishi; T.Makino; Y.Nakai
• 通讯作者: Y.Nakai

Evaluation of rolling contact fatigue crack path of high strength steel with artificial defect

人工缺陷高强钢滚动接触疲劳裂纹路径评价

• 发表时间: 2012
• 作者: T.Makino; Y.Neishi; D.Shiozawa; Y.Fukuda;Y.Nakai
• 通讯作者: Y.Nakai