51探花

【本学研究者情报】

〇金属材料研究所　助教　谢玉麟
金属材料研究所　学术研究员　関田さやか
金属材料研究所　教授　宫本吾郎

【発表のポイント】

• 広大な热処理条件空间を探索するための全自动実験システムの実现が、鉄钢などのバルク构造用金属材料^（注1）において求められています。
• 热処理炉、齿线回折による构造解析、力学特性评価装置をロボットアームで统合し、世界的にも先駆的なバルク金属试料の全自动热処理?构造?特性评価システムを开発しました。
• プロセス－构造－特性データを高効率创出するこのシステムの実现は、バルク金属材料での础滨自律探索の道を拓く成果です。

【概要】

鉄钢などのバルク构造用金属材料は、热処理によって同じ组成でも构造や特性が大きく変わるため、広大な热処理条件空间を高効率探索できる自动実験システムの実现が求められています。しかし、バルク金属の自动実験は、试料の扱いや大掛かりな装置が必要なため困难であり、世界的に遅れています。

东北大学金属材料研究所の謝玉麟助教、関田さやか学術研究員、古原忠教授（研究当時、現物質?材料研究機構（NIMS））、宮本吾郎教授、NIMSの田村亮グループリーダー、株式会社LaboRoboの稲川雅也代表取締役（研究当時、現TsubameLab CAIO）の研究チームは、高周波誘導加熱炉、X線回折装置、微小衝撃試験機をロボットアームで統合し、バルク金属試料の熱処理?構造解析?力学特性評価を連続して自動実験するシステムを開発しました。このシステムでは、従来の人による実験に比べ10倍以上の速度で一連の処理?評価を行い、同等の精度で力学特性を評価し、かつシステム小型化も実現しています。

今后、次条件提案础滨と组み合わせることで、革新的な构造用金属材料の自动自律探索への発展が期待されます。

本研究成果は 2026年9月18日に、総合科学誌Science and Technology of Advanced Materials: Methodsにオンライン掲載されました。

図1. 自動実験システムの概念図。熱処理、XRD組織解析、衝撃試験をロボット搬送で連携。本研究では炉のPID制御を最適化し、将来は閉ループ自律探索へ拡張します。

【用语解説】

注1. バルク構造用金属材料：薄膜や粉末ではなく、一定の厚みと形状を持つ固体の金属材料で、建築物や機械などの荷重を支える部材に用いられるもの。本研究では40 × 4 × 1.5 mm?の板状試料を用いた。

【论文情报】

タイトル：Development of an automated evaluation system for the process-structure-property relationship of structural metallic materials towards autonomous exploration
著者：Yulin Xie*, Sayaka Sekida, Masaya Inakawa, Ryo Tamura, Tadashi Furuhara, Goro Miyamoto
*責任著者：东北大学金属材料研究所 助教 謝 玉麟（Yulin XIE）
掲載誌：Science and Technology of Advanced Materials: Methods (TSTM)
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学金属材料研究所
教授　宫本吾郎
TEL: 022-215-2045
Email: goro.miyamoto.e8*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学金属材料研究所 情報企画室広報班
TEL: 022-215-2144　
Email: press.imr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）