4.結言 本研究では微小粒子を超高速射出するLIPITと応力発光体を用いた粒子速度計測法を開発した.また,LIPITを金属材料に適用して,その衝突痕周辺の組織変化を観察し[ ter tsnagait[ ecroFgednopecnerenoneirosMaPG00[ ssendraHNm0000 (a) ]i fi a ti123456 ]84]543216 1) Jae-Hwang Lee et al., Nature Communications (2012) 80604020Distance from reference point [µm]2) 応力発光センサーを開発し,粒子速度を計測した.高速度カメラで得た粒子速度と同等な速度計測が実施3) 純鉄に15ZrO2(750 m/s)のLIPITを行った.結晶方位解析やFIB-SIM断面観察により,LIPITの粒子衝突圧痕近くに微細な双晶や結晶粒が生成することを発見しの付近で加工硬化が見られたのは,図9,10で観察されたような微細構造が導入されたことや圧痕近くの転位密度上昇,残留応力によるものと考えられる. 図9 (a) 材料表面から観察したLIPIT圧痕のSEM画像 (b) 同圧痕のIPFマップと白矢印上の方位差分布 図10 断面方向を示したIPFマップ(左)とLIPIT圧痕断面のSIM画像(右) た.そしてナノインデンテーション試験の結果を準静的押込み試験の圧痕と比較し,以下の結論を得た. 1) レーザーアブレーションを利用して粒子を高速射出する装置(LIPIT)を開発した.直径15 µmのジルコニア粒子が本LIPITの最高速度である750 m/sを達成した. できることを確認した.さらに,応力発光センサーではより微小かつ高速な粒子の速度計測に適用できる可能性がある. た.一方,準静的押込み試験による圧痕では双晶が生成しなかった. 図11 圧痕付近のナノインデンテーション試験結果(光学顕微鏡画像,押込み曲線,圧痕縁と硬さの関係) 本研究は,公益財団法人天田財団(AF-2021011-B2)の援助を受けた.記して謝意を表する. 2) Yuki Fujio et al., Sensors (2022) 22, 5476. (成果公表) 1. 小峰諒馬,古谷拓己,酒井雄吾,米米津津明明生生,レーザー誘起粒子射出法の開発と高ひずみ速度域における塑性変形挙動,日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス,OS0505,5ページ,09/15/2021 2. Ryoma KOMINE, Takumi FURUTANI, Yugo SAKAI, Akio YONEZU, Plastic Deformation Behavior at High Strain Rate by Using High Velocity Micro-Particle 12Distance from crater edge2.38 µm6.76 µm10.05 µm15.35 µm0.10.20.3Depth [µm]LIPITQuasi−static indentation testAs received surface12Distance from crater edge [µm]0.40.518(b) 4) 圧痕周囲に実施したナノインデンテーションの結果より,LIPIT圧痕近傍の硬化を確認した.これにより,材料表面にLIPIT圧痕を多数付与すれば,新たな表面改質になりうると考えられる. − 193 −3:1164. 謝 辞 参考文献
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