Umezawa Lab
Osamu UMEZAWA
 梅澤 修  Osamu UMEZAWA
職   名:教授
研究組織:大学院工学研究院
       機能の創生部門/固体の機能分野
教育組織:大学院工学府
       システム統合工学専攻/材料設計工学コース
学部組織:工学部生産工学科
担当講義:<大学院>疲労変形・破壊の組織学,
       結晶の変形・破壊幾何学

       <学  部>加工学T,機械材料,金属組織学
       <第二部
専   門:金属材料組織学,材料強度学
連絡先  :E-mail
梅澤研究室ホームページ
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● 研究テーマと概要 ●
 材料組織制御と力学特性に関する研究を通じ、循環型社会システムの構築に資するプロセスや材料の創造を目指しています。「デザイナーズマテリアル」を合言葉に、数10nm〜数mmの世界に皆さんのアイデアを存分に発揮してください。機能や姿に「美しさ」を見出せるように、自らの力で事象の本質にせまる姿勢を身につけることが基本方針です。 具体的には、材料の変形や破壊挙動についてナノ・メゾ・ミクロスケールからアプローチする、創質プロセス設計(構造を制御して高機能・特性を発現する)に関する研究を行っています。金属材料の変形や破壊実験、加工熱処理や凝固組織制御実験、電子顕微鏡を駆使した解析実験、変形組織のモデリングなどの基礎的実験研究が主体です。また、研究機関や企業における最先端設備の利用などの機会を設けています。
現在行われている主な研究テーマは以下のとおりです。
(1)リサイクルアルミ鍛造合金の開発
 自動車スクラップを主たる対象として、リサイクル素材の高付加価値化に関する研究を行っています。エンジンピストン開発などのプロトタイプ研究と社会システムとしてのモデル化の両面から推進しています。
(2)チタン合金の結晶組織と変形・破壊挙動
 HCP構造のチタンは高比強度であることなどから宇宙用材料、航空機材料、低温材料として用いられています。しかし、結晶塑性の異方性が大であり、冷間成形性や変形・破壊特性は結晶組織に強く依存します。SEM-EBSPなどを用い、変形組織、回復・再結晶組織や変形・破壊挙動について統一的な理解を得るための研究を進めています。
(3)多結晶金属における疲労変形組織の電子顕微鏡解析
 BCCの鉄、FCCの銅および黄銅を実験材料として用い、疲労変形による転位組織の形成についてTEMやSEM-EBSPを駆使して解析しています。幾何学的転位の導入と特徴的な転位構造に基づいたき裂の発生機構に着目しています。数値計算による解析結果とのモデリングへと発展することを目指しています。
Schematic illustration of SEM-EBSP system.
Schematic illustration of SEM-EBSP system.

● 主な公表論文 ●
(1) O. Umezawa: Effects of partial recrystallization on high-cycle fatigue deformation and crack generation of a nitrogen-strengthened 32Mn-7Cr austenitic steel at liquid nitrogen temperature, Metall. Mater. Trans. A, 35A (2004), pp. 543-553.
(2) O. Umezawa, K. Hirata and K. Nagai: Influence of phosphorus micro-segregation on ferrite structure in cast strips of 0.1 mass%C steel, Materials Transaction, 44 (2003), pp. 1266-1270.
(3) N. Tsuchida, Y. Tomota, H. Moriya, O. Umezawa and K. Nagai:Application of the Kocks-Mecking model to tensile deformation of an austenitic 25Cr-19Ni steel, Acta Materialia, 49 (2001) pp.3029-3038.
(4) H. Yokoyama, O. Umezawa, K. Nagai, T. Suzuki and K. Kokubo:Cyclic deformation, dislocation structure and internal fatigue crack generation in Ti-Fe-O alloy at liquid nitrogen temperature, Metall. Mater. Trans. A, 31A (2000) pp.2793-2805.
(5) O. Umezawa and K. Nagai:Microstructural refinement of as cast Al-12.6wt%Si alloy by repeated thermomechanical treatment to produce a heavily deformable material, Metall. Mater. Trans. A, 30A (1999) pp.2221-2228.

The patterns in which atoms, defects and grain structures are arranged in the solid state determine properties of polycrystalline. These arrangements can be designed by altering parameters such as the chemical compositions, phase transformations and deformations. Novel processes with low environmental load as well as high strength and long life materials in products are needed to create a system for inverse-utilization of recycle barriers. We work on microstructural design and the relationship between structure and deformation or fracture behavior. Our mission is to conceive novel materials or processes using critical experiments. 

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