ホールペッチ効果の塑性ひずみ依存性と温度依存性
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
Material strengthening can be achieved by means of effectively intercepting the dislocation motion by some obstacles. The representative one is grain boundary (GB) strengthening, called Hall-Petch relationship (H-P effect). Since such an interaction between dislocation and GB always happens at any plastic deformation stage, H-P effect could have plastic strain dependence. Also the dislocation motion is extremely sensitive to temperature, thus temperature dependence should be involved as well. In the present paper, both dependences of H-P effect were investigated using pure aluminum specimens with six different averaged grain sizes at four different temperatures. The former dependence leads to a relationship with work hardening behavior which can be fitted to n-power law, and the latter might successfully induce the activation barrier for the plastic deformation to be evolved across GB. H-P coefficient, which is a coefficient of the term with power -1/2 of averaged grain size on the H-P relationship, was summarized as a function with power m of plastic strain, where m-value is newly defined as plastic strain grain boundary strengthening sensitivity exponent. Considering two simple models for description of fundamental plastic deformation across GB in comparison with experimental results, H-P coefficient is found to be proportional to power n of plastic strain (that is, m-value is equal to n-value of work hardening exponent). This corresponding model suggests that the internal stress due to the piled-up dislocations in front of GB activates the dislocation sources in adjoining grain. However, this relation doesn't hold at elevated temperature. From Arrhenius plots concerning to the relationship between plastic strain and H-P coefficient, activation energy was obtained as 67kJ/mol, which is almost half of that of creep behavior (140kJ/mol).
著者
-
垂水 竜一
大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻
-
渋谷 陽二
大阪大
-
渋谷 陽二
大阪大学工学研究科教授
-
松中 大介
大阪大学大学院工学研究科原子分子イオン制御理工学センター
-
渋谷 陽二
大阪大学大学院工学研究科
-
渋谷 陽二
大阪大学大学院
-
垂水 竜一
大阪大学大学院
関連論文
- ポアソン比にみられる4位柔軟節構造体の非線形弾性変形挙動
- ボルト締結部における負荷時の被締結体の等価剛性評価
- 606 カーボンナノチューブの変形が熱伝導特性に与える影響の検討(GS-1 分子動力学法,粒子法)
- 281 カーボンナノチューブの変形のエネルギー論的検討(炭素構造体,OSO7 電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価)
- 共鳴超音波スペクトロスコピー : 音色で探る固体材料の力学と物性
- 6-111 8大学工学教育プログラム連携推進委員会での大学院教育目標に関するクラスター分析((13)体系的教育課程の構成,口頭発表論文)
- エピタキシャル成長における基板のひずみの効果に関する解析
- 金属ガラスの機械的特性と変形機構 (特集 金属ガラス)
- 22pPSB-6 Ge/Si(001)エピタキシャル成長のKMCシミュレーション(22pPSB 領域9ポスターセッション,領域9(表面・界面,結晶成長))
- 三次元離散転位力学法と境界要素法のマルチスケール解析とインデンテーション問題への応用
- 721 多結晶材料の粒界近傍でのナノインデンテーションにおける変位バースト特性(GS-3 結晶・破壊)
- 627 Kinetic Monte Carlo法による成膜プロセスでのステップ成長の異方性(GS-1 計算力学(2))
- アモルファス金属における多重せん断帯の原子論的形成メカニズム
- 2017 離散転位力学解析と転位の弾性エネルギーに基づくナノインデンテーションにおける変位バースト現象と転位の集団挙動の評価(S16-2 物理的・力学的現象,S16 インデンテーションの物理と応用)
- 転位ループ群生成力学モデルに基づくナノインデンテーション下の変位バースト現象の検討
- 21aXJ-10 第一原理計算による金属/MgO界面の電子状態(表面界面構造,領域9,表面・界面,結晶成長)
- 単結晶AlとCuのナノインデンテーションにおける転位の生成と転位間相互作用に関する検討 : 分子動力学法によるシミュレーション
- (4)原子論的アプローチによるSiO_2結晶材料の機械的特性と負のポアソン比の挙動の評価(論文,日本機械学会賞〔2006年度(平成18年度)審査経過報告〕)
- Influence of Size and Number of Nanocrystals on Shear Band Formation in Amorphous Alloys
- Kinetic Monte Carlo法によるAI薄膜成長における島形成過程の解析
- 604 Cleavage Properties of Crack Introduced in Silicon by TB-MD Hybrid Modeling
- 柔軟節の回転特性に基づく周期正方セル構造の短波長座屈モード
- Si(001)表面上のFe吸着原子の構造と磁性
- Ni(111)表面に吸着した鉄ナノワイヤー内包カーボンナノチューブの磁性
- 希薄磁性半導体の電子状態と強磁性に関する動的クラスター近似を用いた解析
- 銅酸化物高温超伝導体における不純物効果に関する理論的研究
- 20aPS-51 第一原理計算による自己組織化量子ドットに関する理論的研究(ポスターセッション,領域9,表面・界面,結晶成長)
- 267 有機高分子基材上の金属蒸着膜に関する原子論的解析(製膜・膜特性,OSO7 電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価)
- 電磁超音波共鳴法およびRUS/レーザー法によるアモルファス合金薄膜の弾性定数測定(マイクロマテリアル)
- ボルト締結体の軸方向剛性と曲げ剛性の高精度化
- 611 3次元離散転位-有限要素マルチ解析法による転位粒界モデルと転位の相互作用(GS-1 材料科学)
- 1005 CI-NEB法による転位と対応粒界間相互作用のエネルギ的評価(GS-1 材料科学)
- 817 単結晶アルミニウムと銅のナノインデンテーション特性の違い(GS-3 大変形)
- 球介在物近傍における単結晶アルミニウムと銅のプリズマティック転位の形成と臨界せん断応力の推定 : 分子動力学法によるシミュレーション
- 単結晶アルミニウムのインデンテーションによる転位の射出とプリズマティツク転位ループの形成 : 分子動力学法によるシミュレーション
- ボルト締結体の曲げモーメント下における被締結体剛性の非線形特性
- 0317 不正咬合の頭蓋・脊柱筋骨格系に及ぼす内力バランスの最適化計算(OS33:デンタル・バイオメカニクス)
- Enhancement of Plasticity of Highly Density-Fluctuated Cu-Zr Amorphous Alloy
- 単結晶材料の微小硬度の上昇 : シリコンとアルミニウムの場合(材料の内部構造と力学特性)
- 3P-2 一次元非線形弾性体の共鳴振動解析(ポスターセッション)
- OS0519 凹部空間を有する多位柔軟節構造体の弾性変形特性(微視構造を有する材料の変形と破壊,オーガナイズドセッション)
- 273 ポリイミド分子鎖の変形挙動の密度汎関数法および分子軌道法による検討(第一原理,OSO7 電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価)
- 1004 NEB法によるNiTi合金におけるマルテンサイト相変態のエネルギー論的検討(GS-1 材料科学)
- Co/Pt超格子薄膜の弾性定数のひずみ依存性と磁気異方性(マイクロマテリアル)
- 材料データベースを取りまく国際環境と今後の展開
- 原子論的アプローチによるSiO_2結晶材料の機械的特性と負のポアソン比の挙動の評価
- 結晶粒界上のき裂先端変形場の有限要素解析
- 界面あるいは表面不均質変形のフラクタル特性
- 積層複合材の界面あれ成長メカニズムの検討
- 2827 ナノピラーの内部構造と超弾性的な振る舞い(S08-1 微小機械設計・開発のための実験力学の新展開(1),S08 微小機械設計・開発のための実験力学の新展開)
- 824 FIB-CVD法によるナノ構造体の内部構造と機械的特性評価(GS-3・4 ミクロ・ナノ材料)
- 事例2:イオンビームプロセス・シュミレーションの可視化
- 事故・災害のリスクマネージメント (特集 マルチメディアと先端技術)
- 713 脊柱系有限要素はりモデルを用いた不正咬合による脊柱変形挙動の解析(GS-2 骨形成(2))
- 812 SEAMによる熱波の伝ぱ特性と材料の内部空孔の非破壊観察(GS-3・4 検査・評価)
- 3338 分子動力学法を用いたアモルファス合金の有限変形挙動に及ぼす温度・ひずみ速度依存性(S18-5 アモルファス合金,S18 材料の強度と組織)
- 605 Cu-Zrアモルファス合金モデルにおける内部構造と機械的特性との関係(OS-4 機械的性質)
- 積層複合材の界面分岐解析
- 822 SEAMによるDLC薄膜のはく離に関する非破壊観察(GS-3 計測・検査(2))
- 307 過冷却状態における2元系アモルファス金属の非平衡特性(OS-3 アモルファス)
- 関西工学教育協会機械分科会の近年の活動
- 研究室紹介 大阪大学 渋谷・垂水研究室--COMEC:固体力学の新しいフロンティアを目指して
- 分子動力学法によるStone-Wales欠陥を有する単層カーボンナノチューブの熱伝導率の評価
- TBハイブリットMD法におけるゴースト力の取り扱いと全エネルギーの表式(OS13c 電子・原子シミュレーションに基づく材料特性評価)
- 走査型電子線誘起超音波顕微システムの開発と材料内部微細構造非破壊観察への適用
- 318 Phase-Fieldモデルを用いた不均質弾性体における転位挙動の解析(OS-3 転位・欠陥)
- 305 自由体積理論の構成式を用いたアモルファス金属の有限変形解析(OS-3 アモルファス)
- 異材界面近傍のき裂の特性 : 第1報,弾性解析に基づくき裂先端特異応力場の材料特性依存性の検討
- 第一原理密度汎関数法に基づく局所擬似連続体法
- Effects of Atomic Size for Voronoi Tessellation Technique on Binary and Ternary Systems of Metallic Glasses
- 多重極子展開法による長距離効果を考慮した離散転位論と連続転位分布(OS11e 材料の組織・強度に関するマルチスケールアナリシス)
- 613 3次元有限要素はりモデルを用いた噛みしめ時における頭蓋系力学場の解析(GS-1:一般セッション:骨・関節,オーガナイズドセッション5:組織・器官のメカノバイオロジー)
- 研究のスタイルと駆動力
- 207 Kinetic Monte Carlo法によるヘテロエピタキシャル薄膜成長のモデリング(OS15.電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価(2),オーガナイズドセッション)
- 1001 第一原理計算を用いた粒界と転位の相互作用に関するエネルギー論的検討(OS10. 電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価(1),オーガナイズドセッション講演)
- 1113 レベルセット転位動力学法による交差すべり挙動の解析(OS11. 材料の組織・強度に関するマルチスケールアナリシス(3),オーガナイズドセッション講演)
- 901 傾角粒界特性を考慮したMulti-phase-fieldモデルによる粒成長シミュレーション(OS9. フェーズフィールド法とその応用(1),オーガナイズドセッション講演)
- K0101 結晶性・非晶性材料のディフェクトダイナミクス・シミュレーション(基調講演)
- 1031 第一原理計算を用いた貴金属表面上でのNOの触媒反応に関する解析(OS10.電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価(7:物性評価),オーガナイズドセッション)
- 1015 原子・電子および転位論的手法による粒界特性評価(OS10.電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価(3:粒界),オーガナイズドセッション)
- 225 高分子材料のぬれ・撥水特性に及ぼす分子構造の影響(OS15.電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価(7),オーガナイズドセッション)
- 205 金属/酸化物界面における酸素欠損の効果に関する第一原理解析(OS15.電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価(2),オーガナイズドセッション)
- 807 薄膜創製デザインにおけるコンピュテーショナルテクノロジー戦略(産学連携ポスターセッション)
- 634 金属/酸化物界面の電子状態に関する第一原理計算(OS11-1 電子・原子レベルのマルチシミュレーションとその応用,OS11 電子・原子レベルのマルチシミュレーションとその応用)
- メゾスケール集団欠陥場の創出・評価
- 203 ナノインデンテーションによる銅結晶粒界と自由表面近傍での欠陥相互作用の評価(GS-3 計測・検査(1))
- 217 過冷却状態におけるアモルファス金属の原子論的な局所構造と緩和特性の関係(GS-1 計算力学(1))
- 3Pb1-7 Airyの応力関数を用いた二次元線形弾性体の共鳴振動理論(ポスターセッション)
- 3Pa1-6 LiNbO_3およびLiTaO_3単結晶の低温域における弾性定数と圧電定数(ポスターセッション)
- 215 KMC法を用いたエピタキシャル成長における基板のひずみの効果に関する解析(GS-1 計算力学(1))
- ホールペッチ効果の塑性ひずみ依存性と温度依存性
- ナノインデンテーションによる局所的な材料強度評価
- 材料力学部門ポリシーステートメント(部門のポリシーステートメント)
- イオン照射層に生じる固有応力の評価
- 結晶構造体に対する計算力学モデルの検討 : [III]モードIIき裂先端場の原子構造の解析
- 樹脂積層材の界面はく離伝ぱと母材局所変形挙動の解析
- ホールペッチ効果の塑性ひずみ依存性と温度依存性
- 電磁超音波共鳴法を用いたPd基およびZr基バルク金属ガラスの高温弾性定数評価
- 2P1-1 二次元St.Venant-Kirchhoff型超弾性体の共鳴振動解析(ポスターセッション)
- 5-3 ナノピラーの変形機構におけるサイズ効果(セッション5:OS1-2 マルチスケール・シミュレーションとナノ計測)