| Project/Area Number |
19H02461
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門井 浩太 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (40454029)
鴇田 駿 東北大学, 工学研究科, 助教 (60807668)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
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| Keywords | ステンレス鋼 / 溶接金属 / 異相界面 / フェライト / オーステナイト / ミクロ組織 / 結晶方位関係 / 耐食性 / δフェライト / レーシーδフェライト / 溶接 / 異相 / 結晶方位 |
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| Outline of Research at the Start |
ステンレス鋼溶接金属の耐食性はミクロ組織と密接に関わっており、オーステナイト系ステンレス鋼溶接金属に存在するレーシーδフェライトとマトリックス相であるオーステナイト間の良好な界面性格によって、腐食現象が著しく抑制される。しかし、レーシーδフェライトの生成量は極めて少ない。そこで、本研究では、粒界工学に基づいた母材オーステナイトの結晶方位制御と溶接金属δフェライト核生成時の結晶方位制御を重畳させることにより、溶接金属中のレーシーδフェライトの生成を促進し、δフェライトとオーステナイト間の異相界面の性格制御技術を用いた高耐食溶接金属を実現する材料開発原理の構築を目指すものである。
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| Outline of Final Research Achievements |
Weld metals of austenitic stainless steel are expected to improve corrosion resistance by promoting the formation of lacy δ ferrite. By performing the second pass welding on the first pass weld metal whose growth direction of austenite is controlled, austenite in the first pass weld metal and austenite in the second pass weld metal grow in almost the same direction. And the frequency which δ ferrite in the second pass weld metal nucleates on austenite while satisfying with K-S relationship and grows while maintaining K-S relationship with austenite becomes high. It was clarified that this mechanism increases the formation ratio of lacy δ ferrite in the second pass weld metal. It was also confirmed that the weld metal produced by this process has improved corrosion resistance as compared with the conventional weld metal having a small amount of lacy δ ferrite.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ステンレス鋼の溶接構造物では、溶接金属の耐食性確保が使用性能の点から極めて重要となる。ステンレス鋼溶接金属の耐食性の改善には、Cr、Mo等の増量や溶接後の熱処理が行われてきたが、コストアップや環境負荷低減の観点から、化学組成や熱処理実施の有無に依らない耐食性改善技術の確立が喫緊の課題である。
オーステナイト系ステンレス鋼では、溶接凝固割れ抑制の観点から、溶接金属中にδフェライトが含有されるが、δフェライトの形態により、耐食性が大きく異なる。したがって、耐食性が良好なレーシーδフェライトの生成を促進させることが、化学組成制御に依らないミクロ組織制御に基づく高耐食溶接金属実現に極めて有効である。
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