主な研究テーマ

現象の理解・原理
♠ピーニング処理による材料組織および残留応力状態の理解と機械性能への影響の解明
♠変形中の転位組織発達と力学特性についての研究

評価・解析手法
♣X線応力測定法の種々の材料への適用研究
♣金属材料組織のX線・中性子回折を利用した微視組織評価方法の研究（ラインプロファイル解析）
♣ナノインデンテーション試験による機械的性質の評価法の検討
♣発電用蒸気タービン翼の損傷劣化診断技術開発
♣中性子応力測定の確度向上のための基準格子定数決定法に関する研究
♣深層学習による金属材料組織の解析

応用・開発
♥Additive Manufacturing（3Dプリンティング）造形材料の残留応力、特性、組織評価
♥低エネルギーレーザーピーニングの応用研究
♥ナノインデンテーション試験による表面極近傍の特性評価
♥高効率モータ開発のための電磁鋼板の高強度化
♥高耐久性インプラントの開発
♥軸受材料の特性評価と高性能化

Additive Manufacturing（3Dプリンティング）

本研究室では3Dプリンティングとも呼ばれる積層造形（AM：Additive Mnaufacturing）により造形した材料の強度に関する研究を行っています。対象材料としては鉄系、ニッケル系、アルミニウム系など種々の合金系の金属材料を対象としています。金属AMでは粉末床溶融結合法（PBF：Powder Bed Fusion）と指向性エネルギー堆積法（DED：Direct Energy Deposition）と呼ばれる異なるタイプの造形方法がありますが、本研究室でその両方を手掛けており、前者ではレーザータイプのLPBF、後者ではワイヤー材料とアーク熱を用いたワイヤーアーク積層造形（WAAM：Wire Arc Additive Manufacturing）を用いています。
いずれに方法においても造形時の熱ひずみにより生じる残留応力や変形、溶融凝固に伴う欠陥や微視組織、それらにより変化する機械的性質などについて研究しています。

研究成果

“Laser powder bed fusion 造形材におけるベープレートか らの切断により生じる反りからの残留応力評価”
山口悠 斗，米田 創，熊谷正芳，石佐古翔平，知念拓夢，日比裕基，秋田 貢一
第59回X線材料強度に関するシンポジウム, 2025年7月,名古屋

“Laser Powder Bed fusionにより造形した718ニッケル 合金カンチレバーの熱ひずみと残留応力”
米田創,山口悠斗,熊谷正芳, 石佐古翔平,知念拓夢,日比裕基, 秋田貢一
日本材料学会第７４期学術講演会, 2025年6月,郡山

レーザピーニング

本研究室では長年、レーザーピーニングと呼ばれるレーザーを用いた表面の改質技術であるレーザーピーニングによる残留応力導入メカニズムや、疲労をはじめとする強度への効果などについて研究を行っています。
（詳細は作成中です）

研究成果

“Dependence of surface residual stress on the coefficient of thermal expansion for materials subjected to laser peening without coating”
Y. Sano, K. Akita
Optics & Laser Technology 156, 108528 (2022) | Link