研究分野

 溶融溶接、液相/ 固相接合、および固相接合された接合構造体が有する機能および力学的特性の支配機構を、材料科学的な視点による微細組織観察・構造解析に加え,観察・解析結果に基づくモデリングとシミュレーションを通じて明らかにする。これらを通して、欠陥がなくかつ優れた機能を有する接合界面を得るための材料設計の基礎の確立と、新しい接合法の開発、および接合構造体の特性評価へとつなげることを目指す。これら目的達成のため、接合・界面微細組織のX 線回折法を用いた構成相および組織の配向などの同定、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡および付属機器による接合・界面構造のナノ微細組織観察、元素分析、結晶方位同定、数値シミュレーションなど種々の手法を用いて、その形成過程および接合構造体が有する機能および力学的特性との関連について材料科学的な視点で検討を加えていく。

研究テーマ

  1. 鋼など構造材料溶接部における組織解析
  2. セラミックスや金属などの異材接合機構解明ならびにそれを利用した組織制御
  3. 先進材料開発における溶接・接合現象の展開
  4. 溶接・接合現象を用いた機能性材料の創生
  5. 構造材料の溶接・接合部の力学的特性に及ぼす微視組織の影響評価

教授
伊藤 和博


准教授
三上 欣希


講師(兼任)
高橋 誠


助教
小濱 和之

TIG 溶接部に摩擦攪拌プロセス(FSP) を施すと溶接部表層に約1mm厚の超微細組織を形成できる。超微細組織は高降伏応力を示し、曲げ疲労試験時に試験片の曲げ変形を抑制し、破断寿命を劇的に増加させた。その効果は応力振幅が小さく、組織がより微細なほど大き くなる(TIG+FSP(L))。

超高融点( 約3500℃ ) を有する炭化ジルコニウム(ZrC) の直接拡散接合
(a) 結晶粒微細化による接合温度低減
(b)(c)1500℃での接合界面の断面EBSD像

オーステナイト系ステンレス鋼の結晶粒レベルの変形挙動の計測および数値シミュレーション。(a) 電子後方散乱回折(EBSD)法による結晶方位の測定 (b) デジタル画像相関法(DIC)による変形挙動の計測 (c) 結晶塑性有限要素法による変形挙動の数値解析結果

 
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