Establishment of Guiding Principles for Elucidation of Cooperative Deformation Mechanism and Improving Ductility in Titanium Alloys

建立阐明协同变形机制和提高钛合金延展性的指导原则

基本信息

批准号：
22K04666
负责人：
河野義樹
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kitami Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は，i) 研究環境の構築と，多結晶チタンの延性改善に繋がる因子の理解のためのii) 多結晶チタンの局所変形機構の調査を行った．それぞれについて以下に記す．i) 研究環境の構築：北見工大に計算機を新たに導入し，効率的に計算が行えるようになった．次年度は，本環境を用いて，これまで通りの2次元的な解析に加えて，3次元空間における解析も実施し，より現実に則した詳細な計算結果を得る．ii) 局所変形機構の調査：当初予定していた単一すべり状態を多結晶試料を用いて実験的に実現することが困難であったため，複数のすべり系が活動する条件のみで，実験（光原（九州大学））と結晶塑性解析（河野（北見工大））により多結晶αチタンの一軸引張試験を実施し，局所変形機構を調査した．得られた結果は次の通り．(a)実験と数値解析の両方において，変形の初期から負荷方向に対して斜めに帯状の高ひずみ領域（High Strain Band: HSB）が発達し，その分布は変形が進行しても変わらないことを確認した． (b)変形初期のHSBは弾性変形により形成し，その分布は塑性変形により形成するHSBと類似である． (c)弾性変形によって生じたHSBと塑性変形によって生じたHSBの分布の類似性は，α粒の弾性異方性と塑性異方性の類似性に起因する．即ち，単軸応力状態にあるα粒において，弾性変形しやすい結晶方位と，主すべり系である柱面すべり系が活動しやすい結晶方位が類似であることが，HSBの分布の類似性を生む（底面すべり系が主すべり系となる場合には，弾性変形と塑性変形によって生じるHSBの分布は互いに異なる）．(d)弾性変形によって生じるHSBの分布は，塑性変形によって生じるHSBの分布に影響を与えない．当初の予定を変更する必要があるが，次年度は，今年度得られた結果を用いて，局所変形が起こり難い組織因子を調査する．

今年，我们进行了i）研究环境的建设和ii）对多晶钛局部变形机制的研究，以了解导致多晶钛延展性提高的因素。下面对每一个进行描述。 i) 构建研究环境：北见工业大学引进了一台新计算机，可以进行高效计算。明年，我们将在目前所做的二维分析的基础上，利用这个环境进行三维空间的分析，以获得更符合实际的详细计算结果。 ii）局部变形机制的研究：由于使用多晶样品很难通过实验实现最初计划的单滑移状态，因此我们仅在多滑移系统活跃的条件下进行了实验（照片）和。晶体塑性分析（Kono（北见工业大学））对多晶 α 钛进行单轴拉伸试验，以研究局部变形机制。得到的结果如下。 (a) 在实验和数值分析中，我证实，从变形初始阶段开始，带状高应变带（HSB）就倾斜于加载方向发展，并且随着变形的进行，其分布没有变化。 (b) 变形初始阶段的HSB是由弹性变形形成的，其分布与塑性变形形成的HSB类似。 (c) 弹性变形引起的HSB和塑性变形引起的HSB分布相似是由于α晶粒的弹性各向异性和塑性各向异性之间的相似性。换句话说，在单轴应力下的α晶粒中，容易发生弹性变形的晶体取向和可能激活作为主要滑移系的棱柱滑移系的晶体取向的相似性导致了HSB分布（当基底滑移系为主滑移系时，弹性变形和塑性变形引起的HSB分布不同。） (d) 弹性变形引起的 HSB 分布不影响塑性变形引起的 HSB 分布。虽然需要改变原计划，但明年我们将利用今年取得的成果，调查难以发生局部变形的结构因素。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

αチタンにおける降伏応力とCRSSの温度依存性の関係の数値解析

α钛中屈服应力与CRSS温度依赖性关系的数值分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原　満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹;茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓;山口隼風，河野義樹，工藤啓
通讯作者：
山口隼風，河野義樹，工藤啓

材料表面のひずみ分布に深さ方向の組織が与える影響の数値解析

深度结构对材料表面应变分布影响的数值分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原　満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹;茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓;山口隼風，河野義樹，工藤啓;大塚陸陽，河野義樹
通讯作者：
大塚陸陽，河野義樹

(α+β)-Tiにおける異相間のSlip transferと不均一変形に関する結晶塑性解析

(α+β)-Ti 中不同相之间滑移传递和不均匀变形的晶体塑性分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原　満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹;茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓;山口隼風，河野義樹，工藤啓;大塚陸陽，河野義樹;工藤啓，河野義樹，眞山剛
通讯作者：
工藤啓，河野義樹，眞山剛

CRSS比予測システムの構築と改良

CRSS比率预测系统的构建与完善

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原　満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹
通讯作者：
佐藤彰洋，河野義樹

粒界α相を有する二相チタン合金におけるひずみの集中機構

晶界α相双相钛合金的应变集中机制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小柳颯輝;瓜生大地;熊倉俊郎;中井専人;安達聖;鈴木紘一;山崎正喜;斎藤隆幸;山倉祐也;Md Touhidul Islam;Keisuke Yoshida;Satoshi Nishiyama;Koichi Sakai;Shin Adachi;Shijun Pan;秋山菜乃香;西山哲;富田紀子;冨井隆春;佐野ひかる;添田椋生，木原　満;山崎進;佐藤彰洋，河野義樹;茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓
通讯作者：
茂垣寿美麗，河野義樹，眞山剛，工藤啓