環境温度と変形速度を考慮したバルク金属ガラス降伏関数の構築

考虑环境温度和变形率的块体金属玻璃屈服函数构建

• 批准号: 20K04176
• 负责人: 吉川 高正
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04176/
• 关键词: バルク金属ガラス; 降伏関数; 応力速度; 最大せん断応力; 環境温度; ガラス転移温度; 降伏応力; 温度依存性; ひずみ速度依存性; ガラス転移点; せん断帯; 複合負荷試験

ジルコニウム基金属ガラスの降伏や破壊に対して，環境温度，変形速度（ひずみ速度）条件を含む関数の構築を目指し，各種実験を実施してきた．垂直応力とせん断応力を同時に作用させる条件下において，変形速度の一意的な定量化について最大せん断応力速度で整理すると，臨界応力が変形速度と非常に良い相関をもつことが示された．この結果は本課題をまとめる上で重要な手法と評価方法をもたらした．現時点で３５０℃～４１０℃範囲の５温度条件の引張－せん断複合状態について調査を行い，ガラス転移を裏付ける速度－臨界応力関係の変化が見いだされた．単純負荷による速度依存性のデータとともに，降伏関数に展開する方針を見出し，日本機械学会東海支部第７２期講演会にて発表した．同様の手法において，座屈による不安定変形を解決する実験治具の改良を行いつつ圧縮－せん断複合状態についても調査を進めた．本年度は正負の垂直応力-せん断の複合負荷条件における温度-変形速度の降伏関数への影響を定量化し，降伏関数の構築をまとめる．また２０２２年度実績概要で報告した，予負荷（ひずみ速度がゼロ近傍）下の熱による変形挙動の切り替わりについて同時に調査を進めた．この内容は，本研究課題における究極的に遅いひずみ速度に対する結果とともに，金属ガラスを機械構造用材料として応用するうえでの強度設計や加工といった実際的で新しい課題を生むものと着目している．この挙動については上記講演会でベストプレゼンテーション賞を受賞した．一方で具体的に金属ガラスの加工にこの挙動を応用する方法を検証し始めた．予備調査段階であるが，金属ガラス特有の加工への応用という波及効果の高い課題になると考えている．後者の挙動については日本材料学会「材料」にて発表し，同誌にて前者の中間結果を別途解説文として公表した．本研究課題の精度と確度を高めつつ総括とともに論文公表につなげていく．

The temperature of the environment, the speed of deformation, and the construction conditions, including the number of parameters, are all implemented. Under the condition that vertical force and breaking force are acting simultaneously, the shape velocity is quantitatively determined, and the maximum breaking force velocity is determined. The critical force and shape velocity are very well correlated. The results of this study are important to the evaluation of methods and methods. At the present time, the temperature range of 350℃~410℃ is 5 ℃. The relationship between the tension and the critical force is changed. The 72nd Lecture of Tokai Branch of Japan Mechanical Society was presented. The same method is used to solve the unstable shape of the seat. The improvement of the fixture is carried out in the middle of the compression-break composite state. This year, the effect of negative vertical force-switching compound load conditions on temperature-deformation velocity and voltage drop is quantified, and the construction of voltage drop is discussed. 2022 Annual Results Summary Report: Under load (within the speed range), changes in movement and changes in movement are made simultaneously with investigations. The content of this research is the ultimate goal of this research, the result of which is the strength design of materials for mechanical construction and the practical goal of which is the new goal of this research. The award was received at the seminar. A method of testing and verifying the mechanical properties of a specific metal during machining is presented. To prepare for the investigation of the level of the metal, the special processing of the metal, the use of the medium and the effect of the high middle problem. The latter is the result of the Japanese Materials Society's "Materials" initiative, and the former is the result of a different interpretation of the article. The precision and accuracy of this research topic must be high.

项目成果

浦西佑輔，吉川高正，稲葉忠司，馬場創太郎

浦西佑介、吉川贵正、稻叶正、马场宗太郎

• 发表时间: 2023
• 作者: 堤祐太郎;佐々木勝麻;長谷川裕之;予負荷を受けたZr55Al10Cu30Ni5バルク金属ガラスの加熱に伴う機械的性質の変化
• 通讯作者: 予負荷を受けたZr55Al10Cu30Ni5バルク金属ガラスの加熱に伴う機械的性質の変化

Experimental Study for Yield Surface of Metallic Glass and Methods

金属玻璃屈服面的实验研究及方法

• DOI: 10.2472/jsms.72.219
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of the Society of Materials Science, Japan
• 作者: 川原 京也;長 弘基;佐々木 卓実;YOSHIKAWA Takamasa
• 通讯作者: YOSHIKAWA Takamasa

山田諒，吉川高正，稲葉忠司，馬場創太郎

山田亮、吉川贵正、稻叶正、马场宗太郎

• 发表时间: 2023
• 作者: 三宅修吾;藤大晴;池田周之;松岡 篤;長谷川裕之;環境温度と応力速度の影響を考慮したZr55Al10Cu30Ni5バルク金属ガラス降伏関数の構築
• 通讯作者: 環境温度と応力速度の影響を考慮したZr55Al10Cu30Ni5バルク金属ガラス降伏関数の構築

田中璃玖，吉川高正，稲葉忠司，馬場創太郎

田中力、吉川贵正、稻叶正、马场宗太郎

• 发表时间: 2023
• 作者: Yuting Chen;Kazunori Morishita;熱・力学的負荷下におかれたZr55Al10Cu30Ni5バルク金属ガラスのせん断帯の発生に関する観察的研究
• 通讯作者: 熱・力学的負荷下におかれたZr55Al10Cu30Ni5バルク金属ガラスのせん断帯の発生に関する観察的研究

Thermal Influence on Mechanical Properties of Zr₅₅Al₁₀Cu₃₀Ni₅ Metallic Glass Subjected to Pre-Stress

预应力热对Zr₅₅Al₁₀Cu₃₀Ni₅金属玻璃力学性能的影响

• DOI: 10.2472/jsms.72.242
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of the Society of Materials Science, Japan
• 作者: YOSHIKAWA Takamasa;HATTORI Syoya;URANISHI Yusuke;BABA Sotaro;INABA Tadashi
• 通讯作者: INABA Tadashi