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Miura Seiji

Faculty of Engineering　Materials Science and Engineering　Materials DesignProfessor
Office for the Advancement of Quality AssuranceProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • Dr of Eng., Tokyo Institute of Technology, 1991, Tokyo Institute of Technology
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 高温強度
  • 3元系状態図
  • 耐熱合金
  • シリサイド
  • ニオブ
  • 球状化
  • めっきプロセス
  • 共析分解
  • グラフ理論
  • ナノ材料
  • 強度
  • 反応経路図
  • 一方向凝固
  • 共晶凝固
  • 靭性
  • 金属間化合物
  • 機械的性質
  • 組織制御
  • 合金設計
  • フェーズフィールド法
  • クラスター変分法
  • L1_2型金属間化合物
  • 単結晶合金
  • Ni_3Al
  • その場測定法
  • 液体超急冷
  • 微細複合組織
  • Al_3Ti
  • 実用ニッケル基超耐熱合金
  • 金属薄膜積層体
  • 複合材料
  • 強度・靭性
  • 状態図
  • metal thin layer
  • composites
  • alloy phase diagram
  • Strengthening and toughnening of materials
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Material processing and microstructure control
  • Nanotechnology/Materials, Composite materials and interfaces
  • Nanotechnology/Materials, Structural materials and functional materials
  • Nanotechnology/Materials, Metallic material properties
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Dec. 2013 - Present
    Faculty of Engineering, Hokkaido University, Division of Materials Science and Engineering, Professor
  • Apr. 2007 - Nov. 2013
    Hokkaido University, 材料科学部門マテリアル設計講座, Associate Professor
  • Apr. 1997 - Mar. 2007
    Hokkaido University, Graduate School of Engineering, Division of Materials Science and Engineering, 助教授
  • Apr. 1987 - Mar. 1997
    東京工業大学助手（精密工学研究所熱処理工学部門） 助手
  • 1987 - 1997
    Research Associate,1987-1997 Research associate, Precision and Intelligence Lab., Tokyo Institute of Technology
Educational Background
  • Apr. 1985 - Mar. 1987, Tokyo Institute of Technology, Graduate School, Division of Integrated Science and Engineering, 材料科学専攻修士課程, Japan
  • Apr. 1981 - Mar. 1985, Tokyo Institute of Technology, School of Engineering, Dept. of Metallurgical Engineering, Japan
  • 1985, Tokyo Institute of Technology, Faculty of Engineering
Committee Memberships
  • Oct. 2023 - Present
    日本学術会議, 連携会員, Government
  • Apr. 2023 - Present
    一般社団法人 日本熱処理技術協会, 理事, Society
  • 2013 - Present
    一般社団法人 日本熱処理技術協会, 学術研究委員, Society
  • 2003 - Present
    日本金属学会北海道支部, 評議員, Society
  • Apr. 2020 - Apr. 2023
    Japan Institute of Metals and Materials, Vice-president, Society
  • Mar. 2019 - Feb. 2021
    日本金属学会北海道支部, 支部長, Society
  • 2017 - 2021
    日本学術振興会, 第172委員会「合金状態図」副委員長, Society
  • 2015 - 2021
    北海道室蘭栄高等学校, スーパーサイエンスハイスクール運営指導委員会委員, Others
  • 2015 - 2021
    京都大学構造材料元素戦略研究拠点ユニット, 拠点教授, Others
  • 2002 - 2021
    学振172委員会合金状態図, 運営委員, Society
  • 2017 - 2019
    日本金属学会北海道支部, 副支部長, Society
  • 2014 - 2018
    日本金属学会, 分科会委員, Society
  • 2016 - 2017
    日本鉄鋼協会, 2017年秋季大会実行委員会委員長, Society
  • 2016 - 2017
    日本金属学会, 2017年秋期大会実行委員会委員長, Society
  • 2009 - 2015
    日本金属学会北海道支部, 理事, Society
  • 2007 - 2013
    日本鉄鋼協会北海道支部, 評議員、理事, Society
  • 2004 - 2009
    日本金属学会, 編集委員, Society
  • 2004 - 2007
    日本金属学会, 分科会委員, Society
  • 1994 - 1997
    日本熱処理技術協会, 編集委員, Society
Position History
  • 質保証推進本部, 2023年4月1日 - 2025年3月31日

Research activity information

■ Awards
  • Mar. 2026, The Japan Institute of Metals and Materials, Tanikawa-Harris Award
    Control of Microstructure and Mechanical properties of Structural Materials
    Seiji Miura
  • Sep. 2019, 日本金属学会, 論文賞
    三浦 誠司
  • Sep. 2018, The Japan Institute of Metals and Materials, Significant Contribution Award
    Seiji Miura
  • Dec. 1995, 日本金属学会, ポスター賞
    三浦 誠司, Japan society
  • Dec. 1995, The Japan Institute of Metals, Young Researcher Award
    力学特性部門
    Seiji Miura
  • May 1992, 本多記念会, Honda Memorial Young Researcher Award
    Seiji Miura
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
  • 図でよくわかる 機械材料学
    渡辺義見; 三浦博己; 三浦誠司; 渡邊千尋
    コロナ社, 01 Feb. 2010, 4339046051, 232, [Joint work]
  • 図でよくわかる機械材料学
    コロナ社, 2010
  • 実験力学ハンドブック
    日本実験力学会, 2008
  • よく分かる実験技術・学術用語
    日本実験力学会, 2006
■ Lectures, oral presentations, etc.
■ Syllabus
  • 強度設計学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 強度設計学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 材料工学演習Ⅳ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 材料デザイン工学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 材料工学概論, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 強度物性学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 金属加工学, 2024年, 学士課程, 工学部
■ Affiliated academic society
  • 日本実験力学会
  • ASM
  • 学振172委員会合金状態図
  • ＴＭＳ
  • 日本鉄鋼協会北海道支部
  • 日本金属学会北海道支部
  • 日本熱処理技術協会
  • ＭＲＳ
  • 日本鉄鋼協会
  • 日本金属学会
  • The Japanese Socity for Experimental Mechanics
■ Research Themes
  • Strengthening and toughening of layered ceramics through three-dimensional crystal control
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2025 - 31 Mar. 2029
    池田 賢一; 森田 孝治; 三浦 誠司; 滝沢 聡
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 25K01520
  • Materials science of millefeuille structure (Management group)
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    29 Jun. 2018 - 31 Mar. 2023
    阿部 英司; 中島 英治; 河村 能人; 相澤 一也; 藤居 俊之; 斎藤 拓; 山崎 倫昭; 染川 英俊; 萩原 幸司; 君塚 肇; 三浦 誠司; 伊藤 浩志; 榎 学; 寺田 大将; Stefanus Harjo
    本総括班の目的は，ミルフィーユ構造のキンク強化理論の確立と新材料創製を目指して，司令塔として領域研究の組織的かつ有機的な運営を実施することである．初年度の主な実績は以下の通りである．
    (1) より効率的な領域運営のため，総括班体制を一部修正し，スリム化を図った．(2) 領域キックオフ会議，および年度成果報告会を企画・開催し，領域内での研究活性化と，研究者間の連携強化に努めた．(3) 異分野間の連携強化のため，各計画研究班内，および各計画研究班間の勉強会や研究会を積極的に企画・開催した．(4) 学協会におけるシンポジウムを複数企画し，研究成果の発信に務めた．(5) 広報活動の一環として，本新学術の内容紹介リーフレット，および第１号ニュースレターを刊行し，各学協会や各大学・研究機関に配布した，リーフレット配布は公募研究募集に非常に有効であった．(6) 知的財産の重要性認識のため，領域メンバーを対象として特許専門家による講演会を実施し，特許申請を促した，(7) 若手人材育成部会が中心となり，大学院生・若手研究者を主体とする合宿研究会を企画・開催した.(8) 研究活動支援部会より，Mg合金系の共通試料の提供を開始した，(9) 領域研究のホームページを立ち上げ，領域研究内容の情報発信に務めた．(10) 本新学術が主催する国際会議を企画・開催し，海外の評価委員数名を含めて本新学術の方向性の議論を深めた．
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), The University of Tokyo, 18H05475
  • Development of mille-feuille structure materials composed of metals, ceramics and/or polymers
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    29 Jun. 2018 - 31 Mar. 2023
    三浦 誠司; 江村 聡; 藪 浩; 斎藤 拓
    ミルフィーユ構造物質（MFS）を下記(a)-(c)の三種類に区分し、物質探索を行った。 (a) 結晶構造型MFSはLPSO相、MAX相、高分子系を含み、典型的層間隔はnmオーダーである。 (b)組織制御型MFSはAl基やTi基などの二相合金を含み、典型的層間隔はμｍオーダーである。 (c)ハイブリッド型MFSはLPSO―Mg合金、V-V2AlC合金などを含み、組織制御型MFSの構成相の一方が結晶構造型MFSである物質と定義した。
    これらに関して下記のような研究展開が得られており、既に論文、特許などへの展開が進行中である。
    （１）金属系MFSの創製：(1-1) Al-Ag系やNi-Sn合金において，面心立方構造と六方最密構造の二相が共通のすべり面を持つことから，ミルフィーユ構造を実現できる合金系が見出された。(1-2) ミルフィーユ構造を持つTi-Cr系合金について圧縮試験や冷間圧延によってキンク変形が導入されることを見いだした。
    （２）高分子系MFSの創製：(2-1)高分子膜上にシリカ前駆体を塗布し、UV-O3処理で高分子ーシリカ積層ミルフィーユ構造の作製に成功した。高分子ーシリカ複合体をMg蒸気中で処理することで、Mg2Siとカーボンの積層構造が形成できることも明らかとした。ブロック共重合体から形成したミルフィーユ構造に圧縮を加えることでキンク状構造を導入できることが明らかとなった。特殊な蛍光プローブを分子内に導入し、力学強度を可視化する高分子合成に成功した。(2-2) 結晶性高分子のポリエチレンに対して配向制御法を駆使して巨視的なミルフィーユ構造を形成させることで、降伏を抑制して著しく高強度化できることを見出した。
    （３）セラミックス系MFSの創製：MAX相を金属母相と組み合わせたMFS（V-V2AlC）において、添加元素による積層界面安定化効果が明らかとなった。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Hokkaido University, 18H05482
  • Development of In-situ indentation method for the establishment of microstructure design principles through the observation of cracking of multi-phase alloys
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2022
    Miura Seiji
    The aim of this research is to establish the experimental method for the in-situ observation of crack formation in multi-phase materials during the indentation though a transparent indent made of sapphire or diamond. This apparatus enables us to understand the time-dependent evolution of cracks and deformation around the indents.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 19K05026
  • Development of the bicrystal fabrication method which controlled grain boundary character and quantity of grain boundary segregation and elucidation of properties of grain boundaries
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2020
    Ikeda Ken-ichi
    In this study, in order to clarify the influence of elements of grain boundary segregation and solid solution on the mechanical property and the recrystallization behavior of poly crystalline metals, the development of the bicrystal fabrication method and the elucidation of properties of grain boundaries were carried out. The main results are as follows.
    (1) We designed the new mold suitable for Bridgeman Method and succeeded in the fabrication of pure aluminum bicrystals. (2) The precipitation and recrystallization behavior of Al-Mn alloys were strongly affected by the temperature of hot working process and the additional elements. (3) In Al-Mg-Si alloys, the grain boundary character affects the aging precipitation behavior and the mechanical properties.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 16H04502
  • Formation mechanism of synchronized LPSO structures at elevated temperatures
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    01 Apr. 2011 - 31 Mar. 2016
    Okuda Hiroshi; IIKUBO Satoshi; MIURA Seiji; OHTANI Hiroshi; ODE Machiko; TOKUNAGA Tatsuya
    In-situ small- and wide- angle scattering / diffraction method with a use of multicolor X-rays has been successfully developed and applied for the transformation kinetics of Mg85Y9Zn6 ingot. These in-situ measurements and experimental phase digagram studies revealed that the LPSO structures can be understood as 'phases' and the phase transition process in MgYZn is unique ｉｎ that it was initiated by phase separation under mixing instability, but further driven by structural phase transformations.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Kyoto University, 23109005
  • 耐火金属基BCC高濃度固溶体をベースとした超耐熱材料創成
    ALCA
    Oct. 2014
    MIURA Seiji
    JST, Principal investigator, Competitive research funding
  • Fabrication of a bulk material composed of nano-sized layers accumulated by electro-deposition
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2013
    MIURA SEIJI; SAKAIRI Masatoshi
    In order to fabricate a bulk material composed of nano-sized layers as a new kind of nano-materials, electro-depositing (plating) process is used. An equipment is developed to accumulate more than 100 layers by immersing into different solutions alternately to deposit different metallic layers such as copper and nickel. TEM and SEM are mainly used to investigate the microstructure of samples, and it was found that the layers are coherent each other. Many grain boundaries and twin boundaries are found in the layers, which may cause a fast diffusion of elements.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 23656443
  • Synthesis and functional characterization of nanoballs via submerged glow-discharge plasma
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2008 - 2010
    WATANABE Seiichi; YASUDA Hidehiro; NIWASE Keisuke; NISIGUCHI Norihiko; OHSASA Kenichi; MIURA Seiji; SAKAGUCHI Norihito; YATSU Shigeo; KUROKAWA Kazuya; AKIYAMA Tomohiro
    Submerged glow-discharge plasma has been researched as a method of nanoparticles (nanoballs) synthesis method. We discovered the formation of metallic nanoballs during plasma electrolysis in 2007. The product that was obtained from the electrolyte plasma electrolysis was found to be uniformly-shaped spherical nanoballs. In this research, we investigate possible applications of the method to functional devise fabrication.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 20246094
  • Heat-resisting Nb-based material with microstructure control by combining eutectic solidification under high speed cooling, eutectoid decomposition and spheroidization.
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(A))
    2007 - 2009
    Seiji MIURA; 木村 好里; Tetsuo MOHRI; Seiichi WATANABE; Kenichi OHSASA; Yoshinao MISHIMA; Satoshi TAKIZAWA; Yoshisato KIMURA
    It was found that a proper microstructure composed of Nb and Nb_5Si_3 was obtained by heat treatment of an Nb-18.1Si-1.5Zr alloy uni-directionally solidified with a rate as high as 1500mm/h. Three-dimensional imaging revealed that large Nb grains are formed through the above-mentioned technique. The alloy shows a room temperature compressive ductility of about 2% and the propagation of cracks in brittle Nb_5Si_3 phase is suppressed by surrounding ductile Nb. Ta addition is required to keep the phase transformation route for the microstructure control with addition of Mo and W for strengthening Nb phase which governs the high temperature deformation behavior.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(A), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 19206071
  • Stability of an Ordered phase under Rapid Heating
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2001 - 2003
    MOHRI Tetsuo; MIURA Seiji
    Down quenching in a common operation employed in materials science and technology communities both to investigate the kinetics of phone transition and to realize new structural and functional properties. In the present study, we focused on the reverse operation, namely the up-quenching operation, and we attempted to clarify the stability and phase transition kinetics of a low temperature ordered phone both theoretically and experimentally. Particular focuses were placed on ; (1) phase transition behavior below an above the spinodal disordering temperature, and (2) detection and interpretation of Retro effect. We first performed the theoretical calculations based on Cluster Variation Method and Path Probability Method and suggested that the spinodal disordering in a common phenomenon for an order-disorder system of first-order transition. Further theoretical studies based on the Phase Field Method clarified the microstructural evolution kinetics of Anti phase boundary during the relaxation process, and by combining with the FLAPW electronic structure calculations, more realistic calculations for the microstructural topology of Anti Phase boundary was performed for Fe-Pd system. The present experimental investigations are classified into two major categories. One is the detection of spinodal disordering temperature for Ni-Mo system and the other is the clarification of the mechanism of Retro effect for Cu-Au system. For the former, anomaly was detected for both the electrical resistivity and the coefficient of thermal expansion when the heating rate is accelerated. For the latter, combined with Laser Microscopy, the evolution and devolution of the surface morphology is carefully observed upon heating and cooling. We concluded that the Retro effect is associated with internal stresses originated from the constraint due to the discontinuity of grain boundaries.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), HOKKAIDO UNIVERSITY, 13305043
  • Thermal expansion measurement of micron size small spesimens
    2002
    Competitive research funding
  • Ductility Improvement by Microstructural Control on Multiphase Intermetallic Alloys Using Phase
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1996 - 1997
    MISHIMA Yoshinao
    There have been several examples in which the control in the microstructure consisting of intermetallic phases with different ordered crystal structure which are neighboring in the multi-component alloy systems was successful to provide appreciable tensile ductility at room temperature. However it seems in those cases to be difficult to achieve enough high temperature strength at the same time due to the instability of a fine microstructure at elevated temperatures.
    The present work is designed to develop multi-phase intermetallic alloys through a phase decomposition at a high enough temperature so that a microstructure produced would be stable at temperatures over 1273 K.The Ni-Al-Mo system was chosen as an alloy system because there seems to be a compositional region in which the B2 phase decomposes into the Ll_2 Ni_3Al and the alpha-Mo terminal solid solution, alpha(Mo), at around 1573 K.Phase diagram evaluation by differential thermal analysis and microstructural observation is followed by fabrication of selected alloys by arc-melting. It is then shown that some alloys, typically aNi-22at%Al-8at%Mo alloy, exhibits an excellent high temperature strength with some room temperature ductility.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Tokyo Institute of Technology, 08455318
  • 3元系状態図決定支援アルゴリズム構築の試み
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1996 - 1996
    三浦 誠司
    本研究では、相の関係や不変形反応相互の関係を整理・分類し、場合分けを行うことにより、3元系状態図について半自動的な決定や、既往の状態図のチェックが可能なアルゴリズムの構築を目指した。具体的には、3元系状態図が3相三角形によって分割されていることから、これを相の数と等しい角数の多角形に変換し、その多角形を三角形で分割する。固相から成る3相三角形は必ず4相平衡と対応しており、液相の関与した3種類の3相平衡がある温度で合する。それら3種類の3相平衡は2元系の共・包晶を始点もしくは終点としており、液相の組成の温度による変化を示した線により表すことができる。4相平衡も同様に液相の組成変化を表す線の結合によって表すことができるが、これらの線の連結はグラフ理論により隣接行列として記述できる。あり得る三角形分割および各平衡の温度の上下関係は行列式を簡単な手順で操作することで列挙できる。さらに、隣接行列の演算により、すべての3および4相平衡点の関係、すなわち温度の上下関係を記述でき、その上下関係を既往のデータと比較することにより、あり得ない組合せを排除することができる。本研究では3元化合物の存在しない系について、(1)既知の2元系状態図から、あり得る反応経路図を列挙し、(2)状態図に関する実験的研究結果・熱力学的計算結果などから得られる限定条件を盛り込むことにより、反応経路図を絞り込む、という、今後の拡張のための原型となるアルゴリズムを実現した。組合せ総数は相の数が8程度と比較的少ない場合でも100万通りを越すことから、大量のデータを迅速に処理し、かつ保存できる必要があると同時に、アルゴリズム上の工夫によって全てを計算し照合するのではなく、ある程度実験結果から計算条件を限定することを行った。これにより、計算総数を大幅に圧縮することが可能となり、最適の場合2桁もの減少が見込める。
    文部科学省, 奨励研究(A), 東京工業大学, Principal investigator, Competitive research funding, 08750765
  • マグネシウム合金単結晶及び複合材料の変形挙動
    民間学術研究振興費補助金
    1996
    Competitive research funding
  • mechanical properties of Mg-based alloys
    Grant-in-Aid for Promotion of Private Scientific Research
    1996
    Competitive research funding
  • Improvement of mechanical properties of Nb-Si based intermetallic compound-based materials by microstructure control
    Grant-in-Aid for Scientific Research
    1995
    Competitive research funding
  • B2型金属間化合物NiBeとCoBeの組織制御による延性改善
    科学研究費助成事業
    1994 - 1994
    三島 良直; 三浦 誠司
    金属元素の中で最も軽量であるベリリウムを構成元素とする金属間化合物の中で、その規則構造の対称性が最も高く、よって室温での塑性変形能が期待できる
    NiBeとCoBeを対象として、それぞれの構成元素による2元系Ni-Be、Co-Be状態図上で隣接するNiあるいはCo1次固容体相(以後、(Ni)あるいは(Co)と表記)との複合組織化により機械的性質の改善を試みた。その結果、NiBe/(Ni)1次固容体の2相合金は(Ni)相の微細分散により550K付近で著しく高い強度を示すものの、その強度は試験温度上昇とともに急激に低下してしまうこと、また室温付近ではほとんど延性を示さないことが明らかとなった。一方、CoBe/(Co)合金においては、数種の異なる合金組成においてすべて室温から高温まで良好な延性を示すことが見いだされた。また、この合金は中音度域で強さの逆温度依存性を示したが、これはL1_2型金属間化合物を代表とする一群の化合物にみられる転位の熱活性化運動による可逆的な過程によるものとは異なり、機械試験中に起こる組織変化によって生じる非可逆的な現象であることを示した。
    本研究の結果、特にCoBe/(Co)2相合金においては良好な室温延性がえられることから構造用金属間化合物としての応用への可能性があることが明らかとなったが、今回の実験範囲では1000℃での高温強度は低く、室温延性を損なわずに高温強度を高めるためのさらなる合金設計が必要であると考えられる。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 東京工業大学, 06215213
  • Ni_3A1+Hf金属間化合物単結晶タービンブレ-ドの合金設計と試作
    科学研究費助成事業
    1993 - 1994
    三島 良直; 安田 健; 三浦 誠司
    実用Ni基超合金の性能を超える新しい耐熱構造用材料の候補として金属間化合物Ni_3A1が挙げられるが、その多結晶合金は粒界脆性を示し、その克服にむけて多くの研究がなされている。本研究では粒界脆性の危惧のない単結晶Ni_3A1を対象とし、その高温強度をいかにして高めるかという観点からの合金設計を目的として平成5年度より2年間にわたって行った。
    初年度においては研究代表者ならびに分担者によってこの目的に有効な添加元素であることが見いだされているHfの添加量、ならびに単結晶の結晶方位が高温クリープ抵抗におよぼす影響を検討し、さらにHfとならぶ耐火金属元素であるW、Nb、Taなどの添加の効果についても系統的な研究を行った。定常クリープ速度、応力指数、拡散クリープにおける活性化エネルギーの大小等の比較を行った結果、これら元素のクリープ抵抗の増加への寄与の順列を見いだすとともに、単結晶Ni_3A1のクリープ強度が従来いわれている(001)方位ではなく、(011)方位で最も高い場合があることを見いだした。また、次年度ではこれら元素の複合添加の効果を結晶方位の影響とともに調べ、(011)方位の単結晶における複合添加の有効性を定量的に示すことが出来た。
    日本学術振興会, 試験研究(B), 東京工業大学, 05555183
  • E2_1型金属間化合物Co_3AlCを析出相としたCo基耐熱合金の合金設計
    科学研究費助成事業
    1993 - 1993
    三島 良直; 三浦 誠司
    本研究の目的は、現在のNi基実用耐熱合金におけるLl_2型金属間化合物Ni_3Al析出相に対応する析出相をCo基耐熱合金に導入することで、より優れた耐熱性を付与することである。
    高融点の析出相として主にCo基合金に導入を図ったのは、E2_1型金属間化合物Co_3AlCで、Ni基耐熱合金の析出強化相Ni_3Alの結晶構造であるLl_2型規則構造に炭素(C)が侵入した形態を有している。Co-Al-C系の状態図は不確定であったため、まずCo近傍のCo-Al-C三元状態図を確定することに努めた。Ar雰囲気中で非消耗型アーク溶解装置によって種々の合金を溶製し、X線、示差熱分析、光学顕微鏡等による組織観察などを行い、既存の状態図に修正を施した。修正した状態図に基づいていくつかの合金を選定し、その高温変形強度を測定した。また、隣接相であるB2型金属間化合物CoAlも同時に導入を試み、Co-Co_3AlC2相及びCo-Co_3AlC-CoAl3相合金の比較も行った。その結果、B2型金属間化合物CoAlを含むものは、必然的にAl量も多く、耐酸化性、比重などの点で有利と考えられるが、高温における強度の点では2相合金の方が有望であることが判明した。修正した状態図から、Co合金中のCo_3AlC量はNi基超合金中におけるNi_3Alほど多くすることは困難であると考えられるが、わずかな量のCo_3AlCをCoに導入することで、Ni基超合金に比肩する高温強度を得ることができる可能性が示された。
    さらに、いくつかの合金については室温大気中で圧延を試みた。その結果、いくつかの組成で、10%以上の圧延が可能であった。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 東京工業大学, 05223217
  • Ll_0型金属間化合物TiAlのDO_<22>型金属間化合物Al_3Ti析出による組織制御
    科学研究費助成事業
    1993 - 1993
    加藤 雅治; 三浦 誠司; 三島 良直
    本研究の目的は、次世代の高温耐熱構造用材料として期待されているLl_0型金属間化合物TiAlに、同じ面心立方構造を基本構造としていて、その格子定数やその比であるc/aも近い、Al-rich側に存在するDO_<22>型金属間化合物Al_3Tiを整合、もしくは半整合析出分散させることで、必ずしも十分な高温変形強度を有しているとはいえないTiAl金属間化合物に対して比強度の高い、効果的な析出強化相を導入する可能性を探ることである。
    両相はTi-Al2元系では隣接しないため、本研究ではまずTi-Al-Nb3元系のAlコーナー近傍における相領域や融点、固相反応を明確にした。その結果、広い組成範囲で(Ti,Nb)AlとAl_3(Ti,Nb)は平衡していること、その大部分の領域の初晶はAl_3(Ti,Nb)であることが判明した。また、熱処理により、初晶Al_3(Ti,Nb)および(Ti,Nb)Al両相中に互いが析出することが確認された。このことは、TiAl単相中に、Al_3Tiを析出させ得ることを示唆する。2相領域での硬さ試験を行ったところ、熱処理によって硬さは上昇しているが、上昇量が特に大きい領域があり、その組成は決まったTie-Line上に存在することから、この平衡組成近傍はTiAl、Al_3Tiいずれの単相合金にも熱処理によって第2相を析出させて機械的性質を向上させうる可能性が高いものと考えられる。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 東京工業大学, 05223216
  • B2型金属間化合物を主体とする高温構造用材料の合金設計
    科学研究費助成事業
    1991 - 1992
    三島 良直; 毛利 哲夫; 三浦 誠司; 加藤 雅治
    これまでにCo-A12元系B2/(Co)2相合金で圧縮塑性歪2〜3%,Co-A1-Ni3元系B2/L1_2(Ni_3A1)2相合金で10%以上の延性改善を行った。B2/L1_2相合金では延性と高温強度を同時に改善できる可能性があり,Co-A1-Ni-Ti4元系内でL1_2 Ni_3A1とCo_3Tiの連続固溶体を利用すると,Co高濃度側までB2/L_2多相領域が拡大でき,広い組成範囲での組織制御が可能であると考えた。本年度は,Tiを2.5および5.0at%添加したCo-A1-Ni-Ti4元系B2/L1_2多相合金の組織形態と機械的性質の関係を調べた。
    Ti添加量2.5,5.0at%の合金をアーク炉により溶製し,1373K,4h+1173K,24hの均質化熱処理を施した。組織および平衡相を調べるため光学顕微鏡観察,X線回折,示差熱分析を行い,機械的性質を調べるために,硬さ試験,室温から1273Kの温度範囲で圧縮試験を行った。その結果,2.5,5.0at%Ti両合金ともに組織はB2/(Co,Ni)2相,B2/L1_22相,B2/(Co,Ni)/L1_23相と思われる3つのタイプに大別できた。ほぼB2単相のB2/(Co,Ni)2相合金を除く全ての合金で4〜10%の圧縮塑性歪が得られ,L1_22相を含む合金では特に良好な室温延性が達成できた。全ての合金が室温で1000MPa以上の高強度を示し,0.2%変形応力(降伏強度)の温度依存性には,支配的である構成相の特徴が反映されることがわかった。例えば,B2相を多く含む合金では600から800Kの温度域で温度上昇に伴う強度低下が抑制されるB2型特有の温度依存性を示し,また,L1_2相を多量に含む合金ではL1_2相に起因する強度の正の温度依存性の発現によって600から800Kの温度域が最大強度を示した。Ti添加量が強度に与える影響はB2/L1_2相合金で顕著に現れ,Ti添加量を増加させると1073Kまでの温度域で200MPa程度の強度上昇が認められた。すなわち,Co-A1-Ni3元系からCo-A1-Ni-Ti4元系に拡張することでB2/L1_2多相領域がCo高濃度側に拡大でき,良好な延性,高強度を実現できた。
    日本学術振興会, 一般研究(B), 東京工業大学, 03452255
  • "Microstructures and phase stability of rapidly solidified intermetalic compounds
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1989 - 1991
    SUZUKI Tomoo; YOSHIMURA Masahiro; MIURA Seiji; MISHIMA Yoshinao
    The research works which are regarding with rapid solidification of some intermetalic compounds can be summarized as follows ;
    (1) From the observations for microstructures of rapidly solidified TiAl alloys, informations for phase boundaries among alpha titanium, Ti_3Al and TiAl in the titanium-aluminum binary equilibrium phase diagram which have not been established were estimated.
    (2) From the results of systematic investigation for the effect of ternary elements on the tendency of metastable phases appearance in rapidly solidified Ni_3Al alloys, it was revealed that additional elements which inhibit the appearance of meta-stable phases have effects of improving the plasticity of Ni_3Al alloys.
    Although it was not apparent the relationships between these two phenomena, this results would give an effective way of improvement for the lack of plasticity that is considered as a neck for application of interm etallic compounds to structural materials.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for General Scientific Research (A), Tokyo Institute of Technology, 01420041
  • Experimental study of alloy phase diagrams
    1991
    Competitive research funding
  • 高温におけるクロム添加Ni_3Al金属間化合物単結晶の塑性変形挙動
    科学研究費助成事業
    1990 - 1990
    三浦 誠司
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 東京工業大学, 02750547
  • Ni_3(Al,X)金属間化合物単結晶の強さのモデリング
    科学研究費助成事業
    1988 - 1988
    三浦 誠司
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 東京工業大学, 63750734
■ Industrial Property Rights
  • 圧子透過式試験体表面観察装置、観察方法及び動画像解析・装置制御・特性値演算用プログラム
    Patent right, 宮島達也; 三浦誠司; 峯田才寛, 立研究開発法人産業技術総合研究所／国立大学法人北海道大学
    特願2016-210069, 26 Oct. 2016
    特開2017-146294, 24 Aug. 2017
  • 擬弾性を示すマグネシウム合金、並びに擬弾性を示すマグネシウム合金部品およびその製造法
    Patent right, 鷲尾宏太; 三浦誠司
    特願2014-043677, 08 Apr. 2016
  • Nb-Si系耐熱合金
    Patent right, 三浦誠司; 毛利哲夫, 国立大学法人 北海道大学
    特願2011-164866, 27 Jul. 2011
    特許5854497
    18 Dec. 2015
  • ケイ化ニオブ基複合材並びにこれを用いたガスタービン用タービン動翼、ガスタービン用タービン静翼及び高温部品並びに当該高温部品を用いたガスタービン、ジェットエンジン及び高温熱機関
    Patent right, 三浦 誠司; 王 玉艇; 吉成 明
    特願PCT/JP2012/078683, 06 Nov. 2012
  • PtTi系高温形状記憶合金
    Patent right, 御手洗容子; 原 徹; 細田秀樹; 三浦誠司, 独立行政法人物質・材料研究機構
    特願2007-301957, 21 Nov. 2007
    特許5077943
    07 Sep. 2012
    特開２００８−１５０７０５
  • 試料膨張・収縮量計測システムおよび試料膨張・収縮量計測方法
    Patent right, 三浦誠司; 岡 和彦; 毛利哲夫; 大久保賢二
    特願PCT/JP2006/312427, 21 Jun. 2006
    特許4759748
    17 Jun. 2011
  • Cu−Al−Co系合金の電極・配線を具備した電子部品及びCu−Al−Co系合金の電極・配線用材料ならびにそれを用いた電極・配線用ペースト材料
    Patent right, 加藤 隆彦; 内藤 孝; 山本 浩貴; 青柳 拓也; 渡辺 精一; 三浦 誠司; 坂口 紀史; 青島 一貴; 大久保 賢二
    特願2011-508252, 08 Apr. 2010
    WO/2010/116746
  • 細孔を有する金多孔質体およびその製造法
    Patent right, 三浦誠司; 渡辺精一; 須田孝徳; 毛利哲夫; 大久保賢二, 国立大学法人 北海道大学
    特願2006-103364, 04 Apr. 2006
    特開2007-277613, 25 Oct. 2007
  • 新規ニオブ基複合体及びその利用
    Patent right
    特願2005-054851, 28 Feb. 2005
    特開2006-241484, 14 Sep. 2006
  • 酸化物半導体、酸化物半導体の製造方法、変位センサ
    Patent right, 三浦誠司; 毛利哲夫; 大久保賢二
    特願2005-017446, 25 Jan. 2005
    特開2006-210434, 10 Aug. 2006
  • Ir添加PtTi高温形状記憶合金
    Patent right, 御手洗容子; 原 徹; 細田秀樹; 三浦誠司
    特願2003-352793, 10 Oct. 2003
    特開2004-162178, 10 Jun. 2004
  • 塑性加工用マグネシウム基合金複合材料および塑性加工用薄板材料の製造方法
    Patent right, 三浦誠司; 毛利哲夫; 大久保賢二, 北海道ティー・エル・オー株式会社
    特願2000-297599, 28 Sep. 2000
    特開2002-105575, 10 Apr. 2002
■ Academic and Social Contribution Activities/Other
Social Contribution Activities
  • ＳＳＨ運営指導委員
    May 2015 - Present
    Organizing member
    北海道室蘭栄高等学校
  • スーパーサイエンスハイスクールでの講義
    2011 - Present
    Lecturer
    北海道札幌啓成高等学校

Research Profiles

■ Research Profiles
  • Microscopic Indentation
    Themes: Nanotechnology/Materials
    Keywords: Microscopic indentation,hardness test,in-situ observation around indent