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鉄鋼のベイナイト変態に及ぼす微量添加元素の影響の解明

Research Project

Project/Area Number 10J07062
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

高山 直樹  東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords鉄鋼材料 / マルテンサイト / ベイナイト / 方位関係 / 結晶学
Research Abstract

鉄鋼材料では,高強度・高靱性の鋼板を作成するためにベイナイト組織が注目を浴びている.ベイナイト鋼の強度や靱性を決定するのは,ブロック・パケットなどの結晶粒径や,セメンタイト・MAなどの第二相組織である.現在,ベイナイト組織を得るために様々な元素添加がされているが,元素添加が結品粒径や第二相組織に与える影響は明らかでない.そこで本年度では元素添加がベイナイト組織に与える影響を明らかにする.
Fe-0.15C-1.5Mn-0.05SiにB,Nb,Nb+Bを微l量添加した合金を用い,等温変態時の変態速度・変態組織に対する元素添加の影響・連続冷却時の組織形成について調査した.ベイナイト変態開始は元素添加を行なうとNb,B,Nb+B添加の順に変態開始が遅延する.また,Nb添加によって変態停留が現われる.不完全変態が発現する場合,変態停留が発現するまでは方位差が小さいベイニティックフェライト(BF)が生成する.変態再開後では,オーステナイト(γ)は転位密度が低い方位関係を持った方位差の小さなフェライトに分解しやすいが,方位差の大きなBF間のγはフェライトあるいはパーライトにも変態することが明らかになった、さらに,連続冷却時の細織形成に及ぼす元素添加の影響については,等温変態と同様の順に変態開始が遅延し,元素添加によって,より低温で生成する組織が生成するようになる.また,MAはNb添加によって生成量が増加し,その形状は周囲のBFの結晶学的特徴に影響を受ける」連続冷却では変態組織が粒界・粒内など場所により異なり,粒界近傍に炭化物析出を伴わないBFが粗大なベイナイトが高温で生成し,粒内ではセメンタイト析出を伴うBFが微細なベイナイトが低温で生成する.MAとして残留しやすい粗大BF間の微細な・中の炭素濃度は,変態停留中のγの炭素濃度であるTOに対して100J/molの過冷度を考慮した組成を外挿した値に近く,連続冷却変態におけるMA生成機構と等温変態での不完全変態機構は密接に関係することが明らかになった.

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Quantitative analysis of variant selection in ausformed lath martensite2012

    • Author(s)
      G.Miyamoto, N.Iwata, N.Takayama, T.Furuhara
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 60 Pages: 1139-1148

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of transformation temperature on variant pairing of bainitic ferrite in low carbon steel2012

    • Author(s)
      N.Takayama, G.Miyamoto, T.Furuhara
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 60 Pages: 2387-2396

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variant selection of lath martensite and bainite transformation in low carbon steel by ausforming2012

    • Author(s)
      G.Miyamoto, N.Iwata, N.Takayama, T.Furuhara
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: (未定)(in Press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Transformation Temperature on Variant Grouping of Bainitic Ferrite in Low Carbon Steel2011

    • Author(s)
      N.Takayama, G.Miyamoto, N.Kamikawa, T.Furuhara
    • Journal Title

      Solid State Phenomena

      Volume: 172-174 Pages: 155-160

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mapping the parent austenite orientation reconstructed from the orientation of martensite by EBSD and its application to ausformed martensite2010

    • Author(s)
      G.Miyamoto, N.Iwata, N.Takayama, T.Furuhara
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 58 Pages: 6393-6403

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フェライト/ベイナイト変態に伴うオーステナイトへの炭素濃化挙動2012

    • Author(s)
      高山直樹, 宮本吾郎, 古原忠
    • Organizer
      日本鉄鋼協会163回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 低炭素鋼のベイナイトおよびラスマルテンサイト組織におけるバリアント選択2012

    • Author(s)
      高山直樹, 宮本吾郎, 古原忠
    • Organizer
      日本鉄鋼協会163回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Partitioning of Carbon into Austenite Matrix during Bainite2012

    • Author(s)
      Naoki Takayama
    • Organizer
      2012 TMS Annual Meeting & Exhibition
    • Place of Presentation
      USA, Florida, Orlando
    • Year and Date
      2012-03-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ベイナイト変態停留時の未変態オーステナイトへの炭素の濃化挙動2011

    • Author(s)
      高山直樹, 宮本吾郎, 古原忠
    • Organizer
      日本鉄鋼協会162回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-11-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 低炭素鋼のベイナイトおよびラスマルテンサイト組織におけるバリアント選択2011

    • Author(s)
      高山直樹, 宮本吾郎, 古原忠
    • Organizer
      日本鉄鋼協会162回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-11-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ベイナイト変態停留時の未変態オーステナイトへの炭素の濃化挙動2011

    • Author(s)
      高山直樹
    • Organizer
      日本鉄鋼協会161回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 低炭素鋼のベイナイト変態に及ぼすB,Nb添加の効果2010

    • Author(s)
      高山直樹
    • Organizer
      日本鉄鋼協会160回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      2010-09-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of transformation temperature on variant grouping of bainitic ferrite in low carbon steel2010

    • Author(s)
      高山直樹
    • Organizer
      PTM2010
    • Place of Presentation
      フランス・アビニョン
    • Year and Date
      2010-06-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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