茨城大学
工学部
機械工学科

教授

倉本 繁

クラモト シゲル
KURAMOTO SHIGERU
  • 1967年生まれ
  • Tel.0294-38-5081

経歴

  1. 古河電気工業株式会社 1994/04/01-1997/03/31
  2. 東京大学助手、大学院工学系研究科材料学専攻 1997/04/01-2001/12/31
  3. 株式会社豊田中央研究所 2002/01/01-2015/01/31
  4. 茨城大学教授, 工学部機械工学科 2015/02/01-現在

学歴

  1. 東京大学 工学部 金属材料学科 1989/03/31 卒業
  2. 東京大学 工学系研究科 金属材料学 修士 1991/03/31 修了
  3. 東京大学 工学系研究科 材料学 博士 1994/03/31 修了

学位

  1. 博士(工学) 東京大学 1994/09/22

教育・研究活動状況

金属材料の高強度化に関する研究、理想強度近傍での金属材料の変形挙動に関する研究

研究分野

  1. 構造・機能材料
  2. 材料加工・処理
  3. 機械材料・材料力学

競争的資金等の研究課題

  1. 加工誘起ナノクラスターによるMg合金の高強度化 科研費 挑戦的萌芽研究 2013-2014 加工誘起ナノ組織制御による高強度化手法をマグネシウム合金に適用し、高強度化に及ぼす合金元素の影響を調べ、強化機構について基礎的に検討した。加工による高強度化の程度は添加元素の種類により大きく異なったが、加工による結晶粒径の微細化および粒界への溶質濃化については、添加元素の種類によらず確認された。これは、溶質元素の種類によって、粒内転位と粒界との反応のしやすさが異なり、強度レベルを変化させていることを示唆する。
  2. fcc結晶構造を有する金属材料の理想強度化 科研費 基盤研究(B) 2012-2014 fcc結晶構造を有するアルミニウム合金を対象として、理想強度を目指した高強度化に関する検討を実施した。ごく最近報告された、強加工によるナノ組織形成機構を高強度化に応用するため、高強度化に及ぼす合金組成およびプロセス条件の影響について基礎的検討を行うとともに、その機構解明に関する検討も実施した。合金組成に関しては、亜鉛、マグネシウムおよび銅の効果を明確にし、プロセス条件に関しては、鋳造時の凝固速度が大きいほど高強度かつ高延性となることを確認した。強化機構に関しては、結晶粒径微細化と粒界への主溶質元素の濃化の双方が寄与していることが示唆された。
  3. 弾性異常合金の理論強度までの高強度化 科研費 挑戦的萌芽研究 2009-2010 理想強度を有する高強度チタン合金(合金組成:Ti-36%Nb-2%Ta-3%Zr-0.3%O(mass%)、強冷間加工材)と同様の高強度化が、他の合金系においても可能かどうか検討するため、前年度から引き続き、高強度チタン合金と類似の弾性異常現象(C_<11>-C_<12>→0)を有するMn-Cu系合金を対象とした検討を実施した。昨年後までに、Mn-(15-20)at%Cu系合金を用いた動的粘弾性(DMA)試験の結果から、弾性異常を有する合金組成は、17%Cu程度であること、また、弾性異常を有する合金は圧縮応力2GPa、回転速度1rpmにて2回転の圧縮ねじり変形により、顕著に高強度化することが判明している。本年度は、合金組成を弾性異常組成近傍で細かく変化させるとともに、圧縮応力を6GPaまで高めた条件で圧縮ねじり変形を施し、相安定性が強度に及ぼす影響を詳細に検討した。16.7~18.7%の範囲で、4水準にCu添加量を変化させたMn-Cu-Fe-C系合金の相安定性をDMAにより検討したところ、Cu量の増加は、fcc→fctの変態温度を低下させること、これら4種類の試料の変態温度は室温以下であることを確認した。いずれの合金においても、2回転の圧縮ねじり加工を施した後の引張強さは1.4~1.6GPaであり、弾性異常組成の合金が著しく高強度化することを確認できた。Mn-18.7%Cu-5%Fe-2%C合金は、引張強さが約1600MPa、ヤング率が約110GPaであり、高強度であるにも関わらず2%の伸びを示した。引張強さとヤング率の比は、0.015となり、従来金属材料の0.011に比べて30%以上高い値となった。高強度チタン合金では、この比が0.018であり、今後はそれに近い値までの高強度化が実現可能かどうかの検証が必要となる。

著書

  1. チタンの基礎と加工 コロナ社 2008/11/05

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 Microscopic study of gum-metal alloys: A role of trace oxygen for dislocation-free deformation N. Nagasaki, R. Asahi, D. Isheim, D. Seidman, S. Kuramoto, T. Furuta Acta Materialia 105, 347-354 2016
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 Improved Combination of Strength and Ductility in Zirconium-Added Al-Zn-Mg-Cu Alloy Processed with High-Pressure Torsion H. Kawabata, I. Aoi, K. Oh-ishi, T. Nakagaki, Y. Shimizu, S. Kuramoto Materials Transactions 57, 1735-1740 2016/10
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Basic Deformation Mechanism of Bcc Titanium-Based Alloy of Gum Metal Y. Kamimura, S. Katakura, K. Edagawa, S. Takeuchi, S. Kuramoto, T. Furuta Materials Transactions 57, 1526-1534 2016/09
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 High Strength and High Uniform Ductility in a Severely Deformed Iron Alloy by Lattice Softening and Multimodal-structure Formation K. Edalati , T. Furuta , T. Daio , S. Kuramoto, Z. Horita Materials Research Letters 3, 197-202 2015
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 Die-hard plastic deformation behavior in an ultrahigh-strength Fe–Ni–Al–C alloy T. Furuta, S. Kuramoto, T. Ohsuna, K. Oh-ishi, K. Horibuchi Scripta Materialia 101, 87-90 2015

研究発表

  1. ポスター発表 ナノインデンテーションによるゴムメタルの変形機構解析 軽金属学会第131回秋期大会 2016/11/05
  2. ポスター発表 Al-Zn-Mg系合金冷間圧延材の強度に及ぼす焼入れ温度の影響 軽金属学会第131回秋期大会 2016/11/05
  3. 口頭発表(一般) 強冷間加工を施した7075アルミニウム合金の時効析出過程における組織変化 軽金属学会第131回秋期大会 2016/11/05
  4. 口頭発表(一般) Mg-Al-Zn系合金の強度に及ぼす結晶粒径の影響 軽金属学会第131回秋期大会 2016/11/05
  5. 口頭発表(一般) ゴムメタルの局所的力学応答に及ぼす冷間加工の影響 軽金属学会第131回秋期大会 2016/11/05

知的財産権

  1. 特許 鉄合金 特開2013-185249 2013/09/19
  2. 特許 鉄合金 特開2013-155431 2013/08/15
  3. 特許 高強度Fe-Ni-Co-Ti系合金およびその製造方法 特開2010-222632 2010/10/07
  4. 特許 チタン合金 特開2010-189735 2010/09/02
  5. 特許 Al-Zn-Mg系制振合金およびAl-Zn-Mg系制振合金鋳物の製造方法 特開2008-240035 2008/10/09

受賞

  1. 軽金属論文賞 7075アルミニウム合金の機械的特性と金属組織に及ぼす巨大ひずみ加工の影響 2014
  2. 軽金属学会躍進賞 アルミニウム合金とチタン合金の変形・破壊機構に関する研究 2012
  3. 金属学会技術開発賞 多機能チタン合金ゴムメタルの開発 2004
  4. 軽金属論文賞 AZ31マグネシウム合金の応力腐食割れ発生時の水素の挙動 2002
  5. 軽金属学会奨励賞 アルミニウム合金の粒界破壊の機構解明とその防止に関する研究 2000

担当授業科目

  1. 機械材料工学II
  2. 機械工学実習I
  3. 材料設計学特論Ⅰ
  4. 材料設計学特論Ⅱ
  5. 機械工学実習II

所属学協会

  1. (一社)日本機械学会 2015-現在
  2. TMS 2005-現在
  3. (一社)日本鉄鋼協会 1998-現在
  4. (公社)日本金属学会 1989-現在
  5. (一社)軽金属学会 1989-現在