著者

松田 翔太 政田 尚也 塩澤 大輝 中井 善一 三浦 亮太郎

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

M&M材料力学カンファレンス

巻号頁・発行日

vol.2013, pp."OS1503-1"-"OS1503-3", 2013-10-12

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X-ray diffraction contrast tomography (DCT) is a technique for three-dimensional grain mapping of polycrystalline material. Measurement of DCT has been conducted m SPring-8 and shape and location of grain can be determined by DCT technique using the apparatus in BL19B2. For evaluation of plastic deformation by DCT, tensile and cyclic loading was applied to the sample during the measurement of DCT. The diffraction spots belonging to certain grain appear over some continuous projection images. The rotation angle range where diffraction spot appear is defined as grain orientation spread, and the grain orientation spread was counted in tensile tests and fatigue test. In the tensile test, the grain orientation spread increases in the plastic deformation. In the fatigue test, grain orientation spread increases with increasing m the number of cycles. It is possible to evaluate fatigue damage by DCT technique and using the grain orientation spread.

著者

三浦 亮太郎 松田 翔太 塩澤 大輝 中井 善一

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

関西支部講演会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.2013, no.88, pp."4-29", 2013-03-16

著者

中井 善一 橋本 晃久 竹谷 彰彦

出版者

公益社団法人 日本材料学会

雑誌

材料 (ISSN:05145163)

巻号頁・発行日

vol.54, no.10, pp.1047-1051, 2005 (Released:2006-04-07)

参考文献数

10

被引用文献数

1 1

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Fatigue tests of thin wires made of commercially pure iron or aluminum were conducted in air. The fatigue damage of the Materials was successfully measured with either an A. C. potential method or a digital microscope. For the A. C. potential method, constant current of 600 mA with 888 Hz was applied to the specimen. In pure iron, the value of electric potential was increased for a specimen whose diameter was 0.20 mm, however it was almost constant for a specimen of 0.60 mm in diameter. In pure aluminum, the value of potential was increased for every specimen diameter. In this Material also the change of A. C. potential was larger for smaller specimens. The change of A. C. potential value was detected before the specimen deformation observed with the digital microscope.Two types of fracture morphology were observed with digital microscope. Those were with or without fatigue cracks. In the latter case, the specimen was necked at the final stage of fatigue process.

著者

中井 善一 塩澤 大輝 松田 翔太 中尾 亮太 浅川 直也 菊池 将一

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

関西支部講演会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.2015, pp.86-89, 2015

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The three dimensional grain mapping technique for polycrystalline material, called X-ray diffraction contrast tomography (DCT), was conducted in SPring-8 (Super Photon ring-8 GeV), which is the brightest synchrotron radiation facility in Japan, and the conditions of measurement and data processing procedure have been obtained. Developed technique was applied to a commercially pure iron, and an austenitic stainless steel. The shape and location of grain could be determined by DCT using the apparatus in a beam line of SPring-8. Total misorientation of an individual crystalographic plane of a specific grain during fatigue test of the steels were measured. In fatigue test of the stainless steel, thetotal misorientastion of {111} planes increased with number of cyccles. Among {111} planes, the amount of change depended on Schmid factor, i.e., the change was higher for planes with larger Schmid factor. For the commercially pure iron, the total misorientastion of {110} planes increased with number of cyccles. The amount of change, however, did not depend on Schmid factor because of pencile-glide. The effect of cross-slip should be considered

著者

中尾 亮太 淺川 直也 松田 翔太 塩澤 大輝 菊池 将一 中井 善一

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

M&M材料力学カンファレンス

巻号頁・発行日

vol.2015, pp._GS0205-42-_GS0205-42, 2015

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A three dimensional grain mapping technique for polycrystalline materials, called X-ray diffraction contrast tomography (DCT), was developed at SPring-8 (Super Photon ring-8 GeV), which is the brightest synchrotron radiation facility in Japan. To evaluate the fatigue damage of grains, total misorientation, β for each grain was calculated from DCT measurement. It is found that value of β increases with number of cycles, and change of β for primary slip plane is the largest in diffraction planes. In addition, the largest change of β, was observed in the diffraction plane with the largest Schmid factor, F_s in equivalent primary slip planes. From this results, it is found that change of β reflects slip behavior in a grain, because change of β correspond to Schmid factor in fcc materials which can be determined the primary slip direction.

著者

吉中 奎貴 中村 孝 髙久 和明 塩澤 大輝 中井 善一 上杉 健太朗

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)

巻号頁・発行日

vol.83, no.856, pp.17-00104-17-00104, 2017 (Released:2017-12-25)

参考文献数

23

被引用文献数

2

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The initiation and growth of internal small fatigue cracks with around ten or several dozen μm in Ti-6Al-4V were nondestructively examined by using synchrotron radiation μCT at the large synchrotron radiation facility SPring-8. Lots of grain-sized internal cracks were observed roughly evenly in the observation volume in the specimen; in contrast, only one surface crack was detected. The initiation lives of the internal cracks were widely different for each crack and had no significant correlation with the crack initiation site nor the initial crack size. The internal cracks propagated microstructure-sensitively with several crack deflections, and the growth rates were very small, less than 10-10 m/cycle. The crack growth rates just after facet formations showed large variability and had no apparent relationship with the crack initiation life nor the initial crack size. This variability can likely be attributed to microstructural inhomogeneities around the crack initiation facets. The estimated facet formation rate indicated that most facets formed rapidly compared with the following internal crack growth rate.

著者

中井 善一 塩澤 大輝 田中 拓

出版者

神戸大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2011-04-01

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本課題では,高輝度放射光のX線回折を用いたコンピュータトモグラフィ(DCT)法を開発し,アルミニウム合金およびステンレス鋼多結晶体の結晶粒の形状を三次元的に同定した.その結果,SPring-8の偏向電磁石を利用した汎用のビームラインでも,結晶粒の形状および位置を三次元的に同定することができた.各結晶粒の塑性ひずみを同定するため,結晶方位の拡がりを測定した.この結晶粒方位の拡がりは,転位構造と関連した結晶粒のモザイク性と関連しており,塑性ひずみの増加とともに結晶方位の拡がりが増加した.また,疲労過程中の損傷の蓄積もDCTによって測定することができた.

著者

冨田 佳宏 中井 善一 長谷部 忠司 屋代 如月 徳田 正孝

出版者

神戸大学

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2003

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本研究では,一般熱力学的負荷条件下の金属ガラスの超塑性,変形・破壊の実験的検討とその評価,比例・非比例ひずみ履歴を伴う高ひずみ速度負荷試験による実験的検討と構成式の定式化,電子顕微鏡(SEM)・原子間力顕微鏡(AFM)・ナノインデンテーション法による金属ガラスの破壊機構の観察と局所領域の応力および強度の評価を行う.平成19年度は金属ガラスの環境強度について検討した. 3.5%食塩水中・室温において,一定試験力のもとで疲労き裂伝ぱ試験を行った結果,水溶液に浸漬した直後には過渡的なき裂伝ぱ挙動が観察されたが,定常状態においては,時間基準のき裂伝ぱ速度da/Dnは,応力拡大係数Kこよらずほぼ一定となった.3.5%食塩水中・室温において,繰返し試験力を負荷してき裂伝ぱ試験を行った結果,繰返し速度および応力比によらず,時間基準のき裂伝ぱ速度心da/dtが,最大応力拡大係数K_<max>によって規定されており,その関係は,前述の一定試験力におけるda/dt-K関係とほぽ一致していた.また, 0.05%, 0.01%食塩水中においてもき裂伝ぱ挙動を調べた結果,いずれの食塩濃度においても,1サイクル当たりのき裂伝ぱ速度da/Dnは大気中よりも大きく加速したが,超純水中におけるda/Dn-ΔKは大気中とほぼ一致していた.また,食塩水中の繰返し試験力下の破面形態は,一定試験力下の破面形態と同様であったが,超純水中の破面は,大気中における破面と同様であった.また,環境強度と直接結びつくものではないが,分子動力学による検討では,原子弾性剛性係数Bij^αの正値性(局所格子不安定性)により,構造のないアモルファスに欠陥の中の欠陥というべき不安定原子が存在すること,0.2%ひずみ以降,不安定原子が増加しており,塑性変形の担い手として新たな欠陥が導入されていること,などを明らかにした.

著者

冨田 佳宏 中井 善一 屋代 如月 安達 泰治 岩本 剛 比嘉 吉一

出版者

神戸大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2002

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変形誘起変態が変形,応力,温度,ひずみ速度によって影響され易い性質を最大限活用して,変形誘起相変態の発生に伴う微視組織の創生ならびに成長を制御し,使用目的に応じた,材料の強度,延性,靭性等の機械的特性を発現させることを目指し,実験によりマイクロからマクロスケールに至る変形誘起相変態現象を詳細に検討し,以下に示す各スケールにおける変態のメカニカルモデルを構築し,その応用の可能性を示した.1.分子動力学的手法を用いて,結晶格子構造の安定性を評価することにより,マイクロスケールの相変態発生過程を検討し,対応した相変態のマイクロメカニカルモデルを構築した.2.結晶方位に依存したマルテンサイト構造を考慮しつつ,メゾスコピックなマルテンサイトエンブリオの発生とその成長を表現可能なメゾメカニカルモデルを構築した.3.近い2つの階層のモデルに均質化法を適用することによりこれらを連結し,マイクロ・メゾとメゾ・マクロメカニカルモデルを構築し,マルチスケールメカニカルモデルを提案した.4.相変態のマルチスケールメカニカルモデルにより,材料に発生するひずみ,応力,ひずみ速度,温度等のマクロスケールの物理量を操作することにより変形誘起変態を誘導することによって所定の特性を具備する材料の創生方法を提案した.5.磁気力顕微鏡によって得られたマルテンサイト相の分布形態ならびにそれを平滑化して得られた体積含有率と提案したモデルによるシミュレーションによって得られた結果を比較することで提案したメカニカルモデルの妥当性を検討した.本研究によって得られた変態のメカニカルモデルをシミュレーション過程に導入することにより,メゾスケールの材料構造を制御した機能性材料の新しい創生法の提案の可能性に加えて,従来困難とされてきた,材料の機械的特性の自由な設計に対して途が開かれると同時に,形態設計と融合することで新しい設計あるいは製造技術の開発に貢献する.

著者

大路 清嗣 中井 善一 塩谷 昇史 久保 司郎 Kacou P.A.T. 根岸 聖司

出版者

社団法人日本材料学会

雑誌

学術講演会前刷

巻号頁・発行日

vol.41, pp.25-27, 1992-05-22