私たちの身近にあり生活を支えるモノ、これを構成している材料の特性やその内部構造である微細組織について研究しています。材料の特性や性能は、構成する元素はもちろんですが、その組織によっても大きく変化します。最も身近な材料の一つである鉄鋼材料においても、その組織を制御することによって非常に幅広い特性を実現できます。
 例えば省エネルギーや排出CO2低減のため、自動車に代表される移動体の軽量化が強く望まれています。そのため移動体を構成する構造材料の高強度化により構造体の軽量化が進められていますが、加工性や衝突安全性などの観点から、強度だけでなく延性の確保も重要であるため、両者を高いレベルで両立する構造材料の開発が不可欠です。そこで私の研究室では、材料の組織をナノ・ミクロ・マクロの様々なスケールで制御し、さらに複合化や複層化、微細化を重畳することによって、その性能を飛躍的に向上させ、革新的な鉄鋼材料や新たな金属材料の創製を進めています。また、構造体のマルチマテリアル化に対応する異種材料接合の鍵となる異相・異材の界面の解明と制御の研究も行っています。その一つとして、超高強度の鋼と延性に富む鋼を層状に重ねた複層鋼板や、軽量なマグネシウム合金と延性に富む鋼を重ねた複層金属材料を提案し、構成する材料の特性や層間の界面強度、さらに層厚や体積分率を制御することによって、これまでの材料では達成できていなかった超高強度かつ高延性な革新的材料を実現しています。
 将来の持続可能な社会において材料の高度な循環システムの構築は不可欠です。現在求められているマルチマテリアル化と材料循環を両立するための鍵の一つが材料の接合と分離を可能にする技術です。構造材料の更なる高性能化を追求する研究とともに、このような新規接合分離手法の提案を目指した研究を推進していきます。

The properties and the microstructures of structural materials are studied in my group. The properties and performances of materials vary greatly depending on the microstructure as well as the constituent elements. Even steels, one of the most familiar materials, can achieve a very wide range of properties by controlling the microstructure.
For example, in order to save energy and reduce CO2emissions, it is strongly desired to reduce the weight of mobile objects such as automobiles. For this reason, the weight of the structural body has been reduced by improving the strength of the structural materials of mobiles, but not only the strength but also the ductility is important from the viewpoint of formability and collision safety. It is indispensable to develop a structural material that can satisfy both them at a high level. Therefore, in my laboratory, the microstructure of materials is controlled at various scales of nano-, micro-, and macro-, and the performance is significantly improved by forming composites and multilayered structures, while refining the microstructures. Then, we are developing new steels and metallic materials with improved properties. Also, we are researching to clarify and control the nature of the interfaces between dissimilar materials, which is key to joining different materials corresponding to the multi-material structure. As one of them, we proposed multilayered steels consisting of ultra-high strength steel and ductile steel, and multilayered metallic materials consisting of lightweight Mg alloy and ductile steel, and we have achieved innovative materials with ultra-high strength and high ductility that could not be achieved with conventional materials by controlling the properties, the interfacial strength, the volume fraction, the layer thickness, etc.
A novel cycling system for materials is essential in a future sustainable society. One of the keys to achieve both cycling and multi-materials that is currently required is technology that enables materials to be joined and separated. While pursuing higher performance of structural materials, I would like to propose such a new joint-separation method.

 

TOPICS

2022年04月07日
メンバーを更新しました。
2022年03月22日
日本鉄鋼協会および日本金属学会の講演大会で発表しました。
2022年03月14日
ICOMAT2022で発表しました。
2021年12月08日
ASIA STEEL 2021に参加し,神保君がYoung Steel Science Awardを受賞しました
2021年09月20日
日本鉄鋼協会および日本金属学会の講演大会で発表しました。
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*2018年度までの小関・南部研,井上研のホームページはこちらです。
(The homepage of Koseki-Nambu Lab and Inoue Lab up to 2018FY is here.)