外部併任先
- 九州大学 工学府 材料工学専攻 准教授
- ●九州大学大学院博士後期課程への入学に興味のある学生や社会人の方はご連絡ください。学生さんの生活本拠地はつくばになります。
- ●物質・材料研究機構で研究を行う大学院生に研究スタッフとして活躍して頂くことを目的としたNIMSジュニア研究員制度があります。優れた研究能力を有する大学院生に対して賃金を支給する制度です。これにより生活費等の心配なく研究に専念することができます。
- https://www.nims.go.jp/kyushu/junior/?csrt=381778577852989764
研究内容
- Keywords
チタン合金、ニッケル基超合金、組織制御、単結晶、粉末積層造形、相変態・析出、集合組織形成、高温変形、高温酸化
レーザ方式の粉末3Dプリンタでニッケル単結晶の造形に成功（クリックすると別タブでNIMS掲載ページが開きます）
照射面強度分布が一様なフラットトップレーザをニッケル粉末に照射することにより、欠陥が少なく、結晶の方向がそろった単結晶を造形することに成功しました。単結晶の種結晶を使っておらず、造形中に結晶粒選択が起こり、単結晶化します。今回の成果によって、単結晶により製造できる飛行機エンジンやガスタービンの部品の適用範囲が大きく広がり、その他の様々な単結晶材料への応用が切り拓かれると期待されます。
国内外のメディア報道：日本経済新聞、日刊産業新聞、日経産業新聞、日刊工業新聞、鉄鋼新聞、科学新聞、EurekAlert!(米科学振興協会AAAS)等
[最新ニュース]
THERMEC' 2023 (2–7 July 2023, Vienna, Austria)
[Additive Manufacturing]セッションのチェアを務めました。
2件の研究成果を発表しました（1件は招待講演）。
Ti-2023 (12–16 June 2023, Edinburgh, UK)
[Aerospace Applications]セッションのチェアを務めました。
2件の研究成果を発表しました。
TMS 2023 (19–23 March 2023, San Diego, USA)
3件の研究成果を発表しました。
[2023年に下記の論文を発表しました！]
フラットトップレーザ粉末床溶融結合法におけるスキャンストラテジーが結晶集合組織形成と単結晶化に及ぼす影響
レーザの双方向走査は、平坦な溶融池底面で<100>の凝固セルの成長を造形方向に促進し、造形方向に垂直な面の<100>集合組織形成に寄与する。レイヤー毎のハッチ方向回転角90°は、ティアドロップ状の溶融池後方の固液界面で、レーザ走査方向と45°の角度をなす<100>の凝固セル成長を促進し、レーザ走査方向とハッチ方向のそれぞれに垂直な面で<110>集合組織を形成する。
D. E. Jodi, T. Kitashima, M. Watanabe, Science and Technology of Advanced Materials,
Vol. 24, (1), (2023) 2201380.（クリックしてオープン）
フラットトップレーザ粉末床溶融結合法で造形したニッケル単結晶組織の高温安定性
1000℃16時間の熱処理を行い、転位の回復は起こるものの、静的再結晶は起こらないことを示した。
D. E. Jodi, T. Kitashima, A. Singh, M. Watanabe, Materials Characterization, Vol. 200 (2023) 112897.（クリックしてオープン）
出版物原則として、2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Dennis Edgard Jodi, Tomonori Kitashima, Yuichiro Koizumi, Takayoshi Nakano, Makoto Watanabe. Manufacturing single crystals of pure nickel via selective laser melting with a flat-top laser beam. Additive Manufacturing Letters. 3 (2022) 100066 10.1016/j.addlet.2022.100066
- L. Meng, T. Kitashima, T. Tsuchiyama, M. Watanabe. Effect of α precipitation on β texture evolution during β-processed forging in a near-β titanium alloy. Materials Science and Engineering: A. 771 (2020) 138640 10.1016/j.msea.2019.138640
- T. Kitashima, H. Harada. A new phase-field method for simulating gamma-prime precipitation in multi-component nickel-base superalloys. Acta Materialia. 57 [6] (2009) 2020-2028 10.1016/j.actamat.2009.01.006
会議録
- Tomonrori Kitashima, Masuo Hagiwara, Ryoji Sahara, Somesh Kumar Bhattacharya, Satoshi Iwasaki. Prediction of the creep and tensile properties of near-alpha titanium alloys. SOLID STATE PHENOMENA. (2017) 201-206 10.4028/www.scientific.net/ssp.266.201
- Tomonori Kitashima. Thermodynamic analysis of the effect of alloying elements on stacking fault energy in ruthenium-bearing nickel alloys. ADVANCED MATERIALS RESEARCH. (2015) 580-584 10.4028/www.scientific.net/amr.1119.580
- KITASHIMA, Tomonori, PING, De-hai, HARADA, Hiroshi, KOBAYASHI, Toshiharu. Atom Probe microanalysis of fifth-generation nickel-base singlecrystal superalloys. Materials for Advanced Power Engineering 2006. () 495
口頭発表
- KITASHIMA, Tomonori, HIRAGA, Tomoki, JODI, Dennis Edgard, KAWAGISHI, Kyoko, DEMURA, Masahiko, 日比野 真也, 中野 貴由, WATANABE, Makoto. Development of a γ’-strengthened Ni-base superalloy for laser powder bed fusion. TMS 2023 Annual Meeting. 2023
- KITASHIMA, Tomonori, JODI, Dennis Edgard, WATANABE, Makoto. Microstructure and crystallographic texture of a near-beta titanium alloy fabricated by laser powder bed fusion with a flat-top laser beam. Ti-2023/The 15th World Conference on Titanium. 2023
- KITASHIMA, Tomonori, HIROTO, Takanobu, WATANABE, Makoto. Growth behaviors of Al2O3 and TiO2 during high-temperature oxidation in the Ti–Al–O system. Ti-2023/The 15th World Conference on Titanium. 2023
その他の文献
- 北嶋 具教. ニッケル単結晶のレーザ積層造形. 金属. (2023) 561-567
- 北嶋 具教. レーザ3Dプリンタによるニッケル単結晶の造形法開発. 光アライアンス. (2023) 7-10
- 北嶋 具教. Numerical analysis of the stacking fault energy in a narrow γ channel of a Ru-bearing Ni-base superalloy. Proceedings of The 1st International Conference on 123HiMAT-2015. (2016) 285-288
特許
- 特許第5467306号 Ｎｉ基単結晶超合金とこれを基材とする合金部材 (2014)
- 特許第5467307号 Ｎｉ基単結晶超合金とそれよりえられた合金部材 (2014)
- 特許第5146867号 高温耐久性に優れた耐熱部材 (2012)
- 特開2008045176号 高温耐久性に優れた耐熱部材 (2008)
- 特開2010031299号 Ｎｉ基単結晶超合金とそれよりえられた合金部材 (2010)
- 特開2010031298号 Ｎｉ基単結晶超合金とこれを基材とする合金部材 (2010)
所属学会
日本金属学会, 日本鉄鋼協会, 日本ガスタービン学会, 日本チタン協会, 軽金属学会, 米国TMS, 日本チタン学会