水素環境下での金属変形挙動の3D/4D解析

氢环境下金属变形行为的3D/4D分析

• 批准号: 10F00384
• 负责人: 戸田 裕之
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00384/
• 关键词: シンクロトン放射光; X線イメージング; 3D/4D観察; アルミニウム; 水素脆化; 歪み分布; 破壊機構; シンクロトロン; トモグラフィー; 環境脆化; その場観察; シンクロトロン放射光; マイクロトモグラフィー; 構造用材料; 3D/4D可視化; 歪みマッピング; 脆化; 水素

我々は、最近、材料中のミクロ組織のサブミクロンレベル3D/4Dイメージングにシンクロトロン放射光X線CTを用いて取り組んでいる。特に、これまで透明な材料や表面でしか測定できなかった内部の局所力学量(例えば歪み、応力、き裂進展駆動力など)の4D高密度マッピングに世界で初めて成功している。本研究では、構造材料のミクロ構造の3D分布をシンクロトロン放射光X線CTで撮像し、材料の局所特性を加味した力学モデルを構築し、ミクロ組織の影響を忠実に考慮したイメージベースの評価解析を行う。これにより、構造用材料の評価が飛躍的に高度化し、高度で効率的な材料組織設計、プロセス設計が可能となる。これまでに、極低ひずみ速度条件、かつ熱処理条件が亜時効状態の時に顕著な水素脆化の挙動が生じた。これを大型放射光施設SPring-8の3Dイメージングビームラインにてその場観察した画像セットを解析し、材料中の数万点規模の粒子を追跡して材料内部のひずみを高密度に算出・マッピングできる4D画像解析、およびそのデータの解析を行った。総じて、金属材料の水素吸収による力学的挙動の変化を3D画像セットそして獲得し、時効析出状態など、アルミニウム合金にとって非常に重要な組織因子を変化させたときのひずみ局在化、脆性破壊挙動、ミクロ亀裂の発生と伝播挙動などを明らかにした。特に、亜時効状態では顕著なひずみ局在化が生じ、脆性ミクロき裂が徐々に進展し、一方過時効状態ではひずみの局在化が穏やかで、そのため損傷の発生も抑制的であることが分かった。これら一連の成果は、材料内部のミクロ組織と脆化発生・発展挙動を初めて3D/4Dで明らかにしたものといえる。

I am, recently, the material in the material of the organization is 3D/4Dメージングにシンクロトロンradiation light Special and transparent materials, surface and internal mechanical quantities (example) are measuredみ, 応力, き crack progress 駆kinetic など)の4D high-density マッピングにworld でInitial success している. The characteristics of this study are: 3D distribution of structural materials, radioactive X-ray CT imaging, and structural materials. Sex を flavor し た mechanics モ デ ル を construction し, ミ ク ロ organization の influence を loyalty 実 に consideration し た イ メ ー ジ ベ ー ス の evaluation 価 analysis を row う.これにより, ののにより, structural material evaluation, に sophistication, highly efficient な material structure design, プロセス design が となる.これまでに, extremely low ひずみ speed conditions, かつ heat treatment conditions, が亜aging state, のtime, に顕, なhydrogen embrittlement, の挙动が生じた.これをLarge-scale radioactive light facility SPring-8の3D イメージングビームラインにてその地看したimage セットをANALYSISし、 tens of thousands of materials High-density calculation of point-scale particles and traces inside the material. 4D image analysis and analysis of high-density particles inside the material.総じて, metal material's hydrogen absorption and Mechanics' dynamic transformation を3D image セットそして obtained し, aging precipitation state など, アルミニウム alloy にとってvery importantなtissue factor The sex is broken and the sex is broken and the sex is broken and the sex is broken and the sex is broken. Special に, では顕 in the aging state, the なひずみ bureau is in the chemical が生じ, the brittle ミクロき crack が Xu 々に progress し, one party is outdated In the effective state, the situation is changing, and the damage is suppressed, and the damage is suppressed. The result of continuous improvement, the internal structure of the material, the development of embrittlement and development, and the development of 3D/4D materials.

项目成果

Analysis of Creep Cavitation in Advanced 9-12%Cr steels using 3D Characterisation Techniques

分析%20of%20蠕变%20空化%20in%20高级%209-12%Cr%20钢%20使用%203D%20表征%20技术

• 发表时间: 2012
• 作者: C. Gupta;H. Toda;Y. Adachi;M. Kobayashi;C. Schlacher;P. Mayr;C. Sommitsch;H. Hoshino;S. Yamauchi;K. Uesugi;Y. Suzuki;A. Takeuchi
• 通讯作者: A. Takeuchi

Study of Hydrogen, Embrittlement in Al7075 using SR-microCT(10)

使用 SR-microCT 研究 Al7075 中的氢、脆化(10)

• 发表时间: 2011
• 作者: Gupta Chiradeep;M Kobayashi;T Fijioka;H.Toda
• 通讯作者: H.Toda

Diffraction Amalgamated Grain Boundary Tracking (DAGT) technique applied to Al-3mass% Cu

衍射%20合并%20晶粒%20边界%20跟踪%20(DAGT)%20技术%20应用%20to%20Al-3mass%%20Cu

• 发表时间: 2012
• 作者: H. Toda;C. Gupta;D. Leclare;T. Kamiko;M. Kobayashi;K. Uesugi;A. Takeuchi;Y. Suzuki
• 通讯作者: Y. Suzuki

Deformation and Fracture Behaviour of Advanced Structural Steels : Effect of Dynamic Strain aging, Ratcheting and Creep

先进结构钢的变形和断裂行为：动态应变时效、棘轮和蠕变的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Gupta Chiradeep;M Kobayashi;T Fijioka;H.Toda;C. Gupta
• 通讯作者: C. Gupta

Investigation of creep damage in Martensitic 9-12% Cr Steel using Synchrotron X-ray Micro-tomography

研究%20of%20蠕变%20损伤%20in%20马氏体%209-12%%20Cr%20钢%20使用%20同步加速器%20X射线%20显微断层扫描

• 发表时间: 2012
• 作者: C. Sclacher;P. Mayr;F. Mendez Martin;C. Gupta;H. Toda;K. Uesugi;Y. Suzuki;C. Sommitsch
• 通讯作者: C. Sommitsch