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Kato Hiroyuki

Faculty of Engineering　Mechanical and Aerospace Engineering　Mechanics and MaterialsSpecially Appointed Associate Professor

1996-97 KU Leuven, Belgium
1998-2001 Univ. Washington, Seattle USA

Researcher basic information

■ Degree
  • (BLANK), Kyoto University
  • (BLANK), Kyoto University
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 構造・機能材料
  • 塑性変形・破壊
  • 連続体力学
  • function material
  • structure
  • fracture
  • plastic deformation
  • continuum mechanics
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Structural materials and functional materials
  • Nanotechnology/Materials, Metallic material properties
  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering), Mechanics of materials and materials
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • 1991 - 2001
    京都大学工学研究科 助手
  • 1991 - 2001
    Graduate School of Engineering Kyoto-U. research associate.
  • 2001
    - 北海道大学工学研究科 助教授
  • 2001
    - Graduate School of Engineering, Hokkaido-U. Associate Professor.
Educational Background
  • Mar. 1989, Kyoto University, 工学研究科, 物理工学科, Japan
  • 1989, Kyoto University, Graduate School, Division of Engineering
  • Mar. 1987, Kyoto University, Faculty of Engineering, 機械工学科, Japan
  • 1987, Kyoto University, Faculty of Engineering

Research activity information

■ Awards
  • May 2025, 日本木材加工学会, 木材加工技術賞
  • 1999, 日本材料学会学術奨励賞
    Japan
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
  • 道産ダケカンバの野球バットへの利用－硬式球衝突実験による衝撃変形特性の調査から
    加藤博之; 秋津裕志, グリーンテクノ情報, 17, 2, 8, 12, Sep. 2021
    Introduction other
  • J1020104 Large deflection FEM analysis of bending using curved beam elements and its application to bending of skis
    KANNO Takahide; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, Mechanical Engineering Congress, Japan, 2015, "J1020104, 1"-"J1020104-4", 13 Sep. 2015
    Large deflection analysis of bending was performed by the finite element method using curved beam elements. The calculation was performed on the basis of the infinitesimally small strain theory and the non linearity due to the change in the loading direction during large deformation was considered. As a result, the deviation from the linear bending deflection appeared. Simultaneously, the deflection of a ski of conventional type with a curving shape was measured by three-point bending where the load was limited within the range of normal use; i.e. the static load applied in the bending was less than 700N, which subjected the curvature of not less than 1.4m. Since the load-deflection relationship obtained was almost exactly linear, no geometrical nonlinearity was found in the bending under the present condition., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 508 Effect of side groove on the crack propagation behavior of the J_ testing of pure aluminum
    Egawa Hiroaki; Kato Hiroyuki; Sasaki Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2010, 49, 125, 126, 07 Nov. 2010
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 603 Elastic Incompatibility Stress Modeling by Disclination and Dislocation at Grain Boundary Triple Line
    HOSOYA Takafumi; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2010, 49, 143, 144, 07 Nov. 2010
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 507 Phase-field model of transformation interfaces in stress-induced martensite
    Asada Takashi; Kato Hiroyuki; Sasaki Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2010, 49, 123, 124, 07 Nov. 2010
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 609 Reverse martensite transformation behavior of shape memory alloy after slip deformation
    YASUDA Yohei; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2010, 49, 155, 156, 07 Nov. 2010
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 409 Molecular dynamics simulation and identification of dislocation
    Maekawa SHOUNOSUKE; SASAKI Kazuaki; KATO Hiroyuki, 北海道支部講演会講演概要集, 2009, 48, 123, 124, 28 Nov. 2009
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 415 Change of electrical resistance during superelasticity in shape memory alloys
    SEO Kazuya; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2009, 48, 135, 136, 28 Nov. 2009
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 607 Stress-strain behavior of ultra fine Nitinol shape memory alloy wires
    Kimata Makoto; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2009, 48, 189, 190, 28 Nov. 2009
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • PS19 Phase field analysis of superelasticity in shape memory alloy
    Asada Takashi; Kato Hiroyuki; Sasaki Kazuaki, M&M材料力学カンファレンス, 2009, 470, 472, 24 Jul. 2009
    We performed a computer simulation of superelasticity in shape memory alloy by phase field method. Superelasticity occurs by martensitic transformation. We assessed the effect of the parameters; interface width (δ) and interface energy (σ), which are defined to represent the transformation interface in phase field method. We calculated the velocity of the interface and the flow stress of superelasticity., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • PS12 Finite Element Elastic Analysis of Disclinations
    HOSOYA Takafumi; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, M&M材料力学カンファレンス, 2009, 453, 455, 24 Jul. 2009
    A disclination is a line defect in which rotational symmetry is violated. In this analysis stress field around a disclination was calculated by finite element method. The calculated stress field matches exactly with that of analytical formula., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • OS1009 Phase-field modeling of superelasticity and the parameters for interface's geometry and mobility
    Watanabe Yukihiro; Kato Hiroyuki; Sasaki Kazuaki, M&M材料力学カンファレンス, 2008, "OS1009, 1"-"OS1009-2", 16 Sep. 2008
    形状記憶合金の応力誘起変態について、マルテンサイト相の成長をフェイズフィールド法によりモデル化した。オーステナイトとマルテンサイト相の境界は単一な平面で、1次元な伝播をする場合を考えた。用いたモデルでは、界面のエネルギーと幅が任意の大きさのパラメータとなる。それらの大きさを仮定して変態速度式を差分法で数値的に解き、所定の界面速度を得るために必要な外力を求め、全ひずみの関数として応力ひずみ曲線を得た。実験で観察されるような加工硬化がない容易変形領域が応力ひずみ曲線に現れることを確認し、その変形応力と界面パラメータとの関係を調べた。, The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • OS1004 The relationship between pre-strain and reverse transformation temperature of NiTi shape memory alloy
    YASUDA Yohei; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, M&M材料力学カンファレンス, 2008, "OS1004, 1"-"OS1004-2", 16 Sep. 2008
    ニッケル・チタニウム形状記憶合金の線材を用いて、形状記憶効果により完全に回復する程度の予ひずみを与えた試験片において、予ひずみが形状回復温度に及ぼす効果を検討した。マルテンサイト変態の変態温度は、電気抵抗試験と熱膨張試験により測定した。両者の結果より,形状回復ひずみ範囲内の予ひずみを与えた場合でも、逆変態温度は数度上昇することを観察した。また、予ひずみが大きい程、変態ヒステレシスが小さくなり、逆変態による試験片の形状と電気抵抗値の変化が狭い温度域でシャープに起こるようになることを確認した。, The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 216 Molecular Dynamics Simulation of Dislocation Motion under Shear Deformation
    MATSUDA Haruyuki; SASAKI Kazuaki; KATO Hiroyuki, 北海道支部講演会講演概要集, 2007, 46, 65, 66, 29 Sep. 2007
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 415 Fabrication of fine fibers of NiTi shape memory alloy and its shape memory effect
    KIMATA Makoto; HASEGAWA Kenta; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2007, 46, 123, 124, 29 Sep. 2007
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 319 Molecular Dynamics Simulation of Dislocation Dynamics
    松田 治幸; 加藤 博之; 佐々木 一彰, 北海道支部講演会講演概要集, 2006, 45, 117, 118, 25 Sep. 2006
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 115 Shape memory effect in indentation testing
    MATSUKAWA Kazutaka; KATO Hiroyuki; SASAKI Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2005, 44, 30, 31, 08 Oct. 2005
    Shape recovery of indentations by steel spheres was observed in a nickel-titanium shape memory alloy. The diameter, depth and curvature of indentations before and after shape memory recovery were measured with a laser microscope. A parameter representing the fraction of recovery due to shape memory effect was defined, and the variation of the parameter with the change of indentation force and the diameter of spheres were measured. It was found that the strain beneath the surface of an indentation can be estimated through the empirical relation, 0.2R/R_I, where R is the radius of the indentation and R_I that of the sphere., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 113 Axisymmetric buckling in axially compressed AZ31 magnesium alloy tube
    Masuda Akane; Kato Hiroyuki; Sasaki Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2005, 44, 26, 27, 08 Oct. 2005
    Axisymmetric buckling of cylindrical tubes has been expected to be used for the resistance to impact forces. We have found AZ31 magnesium alloy tubes could show axisymmetric buckling at temperatures higher than 473K, which corresponds to the sharp rise in the tensile ductility of the alloy with increasing temperature. Elastic deformation of a compressed tube before the onset of the elastic instability is examined by finite element analysis., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • Stress Analysis of Axisymmetric Bar with Annular Groove in Micropolar Elasticity
    SASAKI Kazuaki; KATO Hiroyuki; YAMAGUCHI Tomosato, 北海道支部講演会講演概要集, 2003, 43, 4, 5, 28 Sep. 2003
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • On the Young's modulus of aluminum single crystals deformed in tension
    Kato Hiroyuki; Nishimura Masayuki; Sasaki Kazuaki, 日本機械学会北海道支部 第42回講演会概要集, 2002, 188, 189, 2002
    Single crystals of aluminum (99.5% in purity) were prepared by strain-annealing method. Stress-strain curves for <001>, <011> and <111> oriented single crystals were taken at room temperature. During deformation load was released to zero to measure the slope of the stress-strain curve. The slope of the stretched specimen decreases with increasing the plastic strain., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 103 Micromechanics Modeling of the Stress-strain Behavior of Shape Memory Alloy Polycrystals
    Kato Hiroyuki; Sasaki Kazuaki, 北海道支部講演会講演概要集, 2001, 41, 6, 7, 25 Sep. 2001
    The present paper shows how to apply the method which Liang, Wada, Kato, Tagawa, Taya and Mori proposed for the calculation of stress-strain curves of tetragonal martensite in FePd polycrystals to monoclinic martensite of NiTi alloys, which are most commonly used among various shape memory alloys. The result implies that, if variant deformation of martensite occurs together with the elastic deformation of martensite lattice, the Young's modulus reduces to 46% of the elastic modulus of the lattice., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • Determination of Aspect Ratio and Orientation of an Ellipsoidal Particle by Stereo Observation
    ONAKA Susumu; HIROSE Tatsuro; KATO Hiroyuki; HASHIMOTO Satoshi, 日本金屬學會誌, 61, 7, 574, 579, 20 Jul. 1997
    日本金属学会, Japanese
■ Books and other publications
  • Shape Memory and Superelasticity in Powder Metallurgy TiNi Alloys
    Proceedings of ICOMAT-92, 1992
  • Pseudoelasticity and Shape Memory Effect in Mn- 18. 6at. % Cu Alloy Single Crystal
    Proceedings of ICOMAT-92, 1992
  • Shape Memory and Mechanical Properties in Powder Metallurgy TiNi Alloys
    Mechanical Behaviour of Materials. Pergamon, 1991
  • Superelasticity, Shapememory and Aging Effects in Cu-15at. % Sn alloy Single Crystals
    Proc. MRAS Int'l. Mtg. on Adv. Mats., 1989
■ Lectures, oral presentations, etc.
  • Large deformation analysis of shape memory alloy helical coil
    Hitoshi Suzuki; H. Kato
    JSME Hokkaido #53, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • The relationship between super elastic function fatigue and shape memory processing in NiTi shape memory alloy
    木内智之; 加藤博之
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Micro indentation testing of aluminum polycrystals deformed by slip
    中谷友哉; 加藤博之
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Phase transformation latent heat storage effect of Nickel Titanium shape memory alloy fiber/ Aluminum composite material
    K.Asano; H.Kato
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Impact deformation characteristics of wooden baseball bats
    J.Kawakami; H.Kato
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Micro instrumented indentation testing of plate aluminum under tension/compression load
    Y.Shimizu; H.Kato
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Rigid sphere indentation on soft materials for robotics tactile sensor application
    H.Wakatake; H.Kato
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Discrete element analysis of contact point slip in rigid particle assembly
    R.Kukutsu; H.Kato
    JSME Hokkaido, 13 Oct. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • 回位の弾性特異応力場とひずみエネルギーの試料寸法依存性
    加藤博之; 鳥井俊作
    第3回マルチスケール材料力学シンポジウム, 25 May 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Latent heat storage of thermoelastic martensitic transformation in shape memory alloys
    H Kato; K. Asano
    JIM H30 Spring Meeting, 21 Mar. 2018, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
■ Syllabus
  • 大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 弾性力学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 弾性力学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 固体力学系演習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 材料力学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
■ Affiliated academic society
  • 日本機械学会
  • 日本金属学会
  • 日本材料学会
■ Research Themes
  • Transient heat transfer and heat storage effect in thermoelastic martensitic transformation
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2024
    加藤 博之
    4種類の形状記憶合金，ニッケルチタン(NiTi)，鉄パラジウム(FePd)，マンガン銅(MnCu)，銅・アルミニウム・マンガン(CuAlMn)のマルテンサイト変態を光学顕微鏡により観察した。DSCで測定した潜熱は大きく異なった（MnCuそれぞれ，高温のオーステナイト相の試料の表面を機械研磨および電解研磨で平滑にして，冷却によってマルテンサイト変態を起こし，その表面起伏による光学的なコントラストを観察した。また、市販のサーマルカメラにより表面の温度分布を計測した。NiTi合金では潜熱の排熱で局所的に10Kまで上昇することを確認した。
    NiTi合金の動脈カテーテルは通電加熱により開口の動作をするが，この動作を形状記憶合金ばねの伸縮で模擬した。NiTiばねを自作して通電加熱による形状記憶動作を観察し，弾塑性力学によるモデル化を試みた。形状記憶合金のばねを考える前に，定式化の一般論を公開する必要があり，ピアノ線のばねについて非線形理論を論文で公開した。
    フェイズフィールド法による相変態の非平衡緩和過程の計算と潜熱の伝熱方程式を連立させて一次元問題の解を得た。この解は単一平面のマルテンサイト/母相界面の伝達を表現する。NiTi形状記憶合金の超弾性について，フェイズフィールドによる界面速度の計算を行い，実測値と比較した結果を論文としてまとめている。
    形状記憶合金の潜熱蓄熱効果の応用例を三次元有限要素伝熱解析で示した。エンタルピー曲線を厳密に定義して入力することでANSYSで解析が可能となった。アルミニウムとNiTi合金ワイヤの複合材料を考案し，ファン空冷との併用を考えてパソコンのCPUのヒートシンクをモデルとし計算機実験で蓄熱効果を初めて示すことが出来た。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 19K04981
  • 形状記憶素材を活用した軽量・低温強度を有する新規複合材料の開発
    Seeds Ikusei
    Dec. 2008 - Mar. 2009
    KATO Hiroyuki
    JST, Principal investigator, Competitive research funding
  • Evaluation Method of Delamination Strength at Interface Edge of Thin Films in Conductor of Advanced LSI
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2001 - 2002
    KITAMURA Takayuki; NAKAMURA Yuji; UMENO Yoshitaka; KATO Hiroyuki
    Copper thin film is used for the conductor in advanced large-scale-integrated-circuits (LSI) in order to reduce electric resistance and to prevent fracture due to atom migration. A barrier layer is usually placed between the substrate and the film to prevent diffusion of copper atoms. The poor adhesiveness between them, however, sometimes causes interface fracture from the interface edge due to the free-edge effect. Although it is necessary to elucidate the mechanics of the delamination strength at the interface edge, no proper evaluation method has been proposed so far. In this study, an experimental method for the crack initiation is investigated based on the fracture mechanics concept. Especially, the focus is put on the stress singularity near the interface edge. In the experiment, the metal film is sandwiched by rigid substrate and beam so that the plastic deformation of film is constraint. Delamination tests are carried out by means of a loading apparatus, which is a modified Vickers hardness test machine. The experiments, the BEM (Boundary Element Method) analysis and MD (Molecular Dynamics) simulation reveal that the delamination criterion is successfully evaluated by the proposed method. The critical magnitude of the stress intensity factor, which governs the stress field near the edge, is examined for several film/substrate interfaces. Moreover, the crack initiation is governed not only by the external mechanical loading but also by the internal stress introduced in the fabrication process of the film, on the delamination. The experimental investigation shows that the superposition of both influence controls the crack initiation.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), KYOTO UNIVERSITY, 13555026
  • 金属間化合物の中間温度および高温疲労挙動
    Syorei A
    Apr. 1998 - Mar. 1999
    KATO Hiroyuki
    JSPS, Principal investigator, Competitive research funding
  • 粉末焼結メゾ粒子ニチノール超弾性・彫塑生形状記憶合金の開発
    Shiken B
    Apr. 1995 - Mar. 1998
    KATO Hiroyuki
    JSPS, Principal investigator, Competitive research funding
  • 集合組織制御した微細粒二相ステンレス鋼板の超塑性
    科学研究費助成事業
    1998 - 1998
    橋本 敏; 宮本 博之; 加藤 博之; 御牧 拓郎
    二相ステンレス鋼は微細粒超塑性を示す代表的な金属材料であり、一般的に微細粒超塑性においては粒界すべりおよび相界面すべりが支配的な機構であることが知られている。著者らはγ(FCC)/α(BCC)ステンレス鋼異相双結晶等を用いたクリープ試験からγ/α相界面は本質的に単相粒界に比べてすべり易いことを明らかにした[1,2]。一方、単相の粒界すべりは方位関係の影響を受けることが純Zn、Al等について報告されていることから相界面すべりについてもγ相/α相の方位関係の影響を受けることが予想される。そこで本研究では異相間の方位関係分布の定性的指標となる各相の集合組織が二相ステンレス鋼板の超塑性変形挙動に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。本年度は第一段階として他に報告されているα(FCC)/β(BCC)Brass等の双結晶クリープの実験データも加えてFCC/BCC相界面すべり機構の理論的検討を行い[3]、さらに相界面と単相粒界における本質的なすべり易さの違いを含めた二相(FCC/BCC)鋼の変形機構を提案し[4]、これまで報告されてきた実験データにより検証をおこなった。
    双結晶を用いたクリープ試験から、変形抵抗が異なるFCC相およびBCC相から構成される相界面と単相粒界におけるすべり抵抗の顕著な差異が明らかとなった。この知見より超塑性変形における相界面の役割として、相界面すべりにより超塑性ひずみの大部分を請け負う変形モデルを提案した。これは第二相が変形中に粒成長を抑制し微細組織を安定化するという従来の役割とは異なる視点から変形機構を示唆するものである。
    日本学術振興会, 特定領域研究(A), 京都大学, 10122209
  • 三重結晶の変形，破壊挙動に基づいた粒界設計に関する研究
    Ippan A
    Apr. 1994 - Mar. 1996
    Miura Sei
    JSPS, Competitive research funding
  • 粒界上に液相粒子を含むバイおよびトライ・クリスタルの高温変形挙動
    科学研究費助成事業
    1996 - 1996
    尾中 晋; 加藤 博之; 橋本 敏
    多結晶中の液相粒子が大きな量の粒界すべりを起こすための付随調整機構として重要であるという指摘がなされているが,液相粒子が結晶の塑性変形に及ぼす影響や粒界上の液相粒子が粒界でのすべりや破壊におよぼす影響には不明の点が数多く存在する.そこで本研究では液相粒子を含む銅単結晶,銅双結晶(バイクリスタル)そして銅多結晶についての実験的,理論的検討を行ない,結晶粒内や結晶粒界上の液相粒子が結晶の塑性変形や結晶粒界のすべりにおよぼす影響について多方向からの考察をした.また,粒界上に液相粒子を含む三重結晶(トライクリスタル)の高温変形挙動を調査する準備として,銅基固溶体合金三重結晶の高温変形挙動におよぼす粒界三重点の影響についても考察を加えた.得られた結果をまとめると以下のようになる.
    1.B_2O_3粒子が銅母相単結晶の高温変形挙動に及ぼす影響
    (1)液相B_2O_3粒子は,固相SiO_2粒子と同じく母相の高温強化に有効である.
    (2)固相SiO_2粒子は,液相B_2O_3粒子と同じく高温域では材料に加工硬化をもたらす原因とはならない.
    2.粒界上のB_2O_3粒子が銅多結晶と双結晶の高温変形挙動に及ぼす影響
    (1)粒界上の液相B_2O_3粒子は,銅多結晶の脆性的な粒界破壊の原因になる.
    (2)粒界上の液相B_2O_3粒子は,粒界上の固相GeO_2粒子に比較して銅多結晶の粒界破壊をより促進する.
    3.粒界三重線が三重結合の粒界破壊におよぼす影響.
    三重線は中間的な温度域では粒界破壊を抑制するものの,高温域では粒界き裂の優先発生箇所になる.
    日本学術振興会, 重点領域研究, 京都大学, 08242215
  • TiNi形状記憶合金の高温変形
    Grant-in Aid for Sci Re. Syorei A
    Apr. 1993 - Mar. 1994
    KATO Hiroyuki
    JSPS, Principal investigator, Competitive research funding
  • CuAlMn形状記憶合金単結晶の超弾性と形状記憶効果
    Grant-in Aid for Sci Re. Syorei A
    Apr. 1992 - Mar. 1993
    KATO Hiroyuki
    JSPS, Principal investigator, Competitive research funding
  • オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼双結晶の界面構造と機械的性質
    科学研究費助成事業
    1993 - 1993
    橋本 敏; 加藤 博之; 尾中 晋; 三浦 精
    Fe-15Cr-15Ni(オーステナイト(γ)ステンレス鋼)およびFe-30Cr(フェライト(α)ステンレス鋼)単結晶から二相(γ/α)ステンレス鋼双結晶と各相の双結晶を拡散接合により作製して、その機械的性質を高温および室温で調査した結果、次のことが明らかとなった。
    1.1373K、アルゴン雰囲気中で、界面に平行にSimple shear実験(初期せん断応力、τ=1.0MPa)を行なった結果、γ/α相界面のすべり速度vは約5×10^<-6>ms^<-1>であり、α、γ相の粒界すべり速度に比べて約10^2〜10^3速いことが判明した。相界面のすべり速度の応力感受性指数nはn=2となり、vα/γ=const.τ^2が実験的に求められ、これは二相ステンレス鋼の超塑性領域のn値と一致する。すべり変形後の界面の様相から相界面すべりは界面自体のすべりではなく極く近傍のsofterなα相側での粘性的な物質の流動によることが明らかとなり、harderなγ相に運動を阻止されたα相内の転位の上昇とすべり運動の繰返しによるものと結論した。以上の結果をもとにsoftとhardの相からなる二相合金多結晶の超塑性変形モデルとその構成式を提案し、従来報告されている観測結果をよく説明することを報告した。
    2.種々の方位関係と界面方位を有する二相双結晶を界面と平行に室温で塑性変形し、界面での変形挙動をすべり線観察より論じた。弾性および塑性の歪の不適合性の大小、不適合性による応力の発生から界面での付加的すべりの挙動を説明できた。
    日本学術振興会, 一般研究(C), 京都大学, 05650618
  • Plastic deformation of intermetallic compounds
    Competitive research funding
  • Stress-strain behavior during plastic deformation of metals stress-strain behavior
    Competitive research funding
  • Stress-strain behavior of shape memory allos
    Competitive research funding

Research Profiles

■ Research Profiles