| Project/Area Number |
21H01652
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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 | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Hagihara Koji 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10346182)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
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| Keywords | 鉄鋼材料 / 高強度 / 高延性 / 高炭素鋼 / マルテンサイト / 超高強度 / 延性 / 靭性 / 組織制御 |
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| Outline of Research at the Start |
喫緊の重要課題であるCO2半減・環境問題への有効な方策は，革新的な鉄鋼材料の開発による機器部品の軽薄短小化，製品ライフサイクルの飛躍的改善である．この実現に向け我々は，従来ほとんど注目されていなかった過共析鋼（高炭素鋼）に対し，「粒界改質・結晶粒微細化処理」を強加工なしに熱処理のみで達成するプロセスを世界に先駆けて開発した．本研究の目的はこの新規開発鋼のさらなる特性向上，また社会普及に向け必要不可欠な，高強度化・延性発現機構の裏付け，すなわちメカニズムの理論的解明である．さらに本鋼材の長期使用における信頼性確保に重要な水素脆化に対し，「粒界改質微細化処理」がもたらす効果についても明らかにする．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a strategy to improve ductility of hypereutectoid steel (high carbon steel) via microstructural control, which has received little attention in the past. Furthermore, we conducted studies aimed at elucidating the mechanisms by which high strength and high ductility are simultaneously achieved, which is essential for disseminating the use of developed new steel to society, and further improving its properties. As a result of this study, we have achieved the development of a new high-carbon steel that has a maximum strength of over 2500 MPa with having a plastic elongation of over 5%. The microstructural factors that control the strength of the developed steel were also revealed. Including the contribution of these results, in the spring of 2023, through the joint development with Komatsu Corporation and Sanyo Special Steel, we could commercialize the ultra-high strength carbon steel with maintaining ductility, named " TOUGHFIT ".
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究にて実験，解析の両観点から，引張，シャルピー衝撃値といった各種力学特性に対し各制御パラメータが及ぼす影響度を明らかにした．具体的に，炭化物の粒径，分布が非常に強い影響を及ぼすとともに，これに加えさらに焼き入れ前の旧オーステナイト粒径が力学特性に強い影響を及ぼすことが示された．実際の組織観察結果と突き合わせることにより，この解析結果の妥当性についても確認された．このように本研究の遂行により学問的，実用的両観点から非常に大きな進展を得ることができ，実用化にまでつなげることができた．本鋼材のさらに広範な普及に向け求められるのは使用時の「長期信頼性」であり，引き続きこの点について検討を進める．
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