セラミックスと鋼の接合界面における初析フェライトの核生成

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650612
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 榎本 正人 茨城大学, 工学部, 教授 (70241742)
• Keywords: 鉄合金 / セラミックス / 初析フェライト / 核生成 / 異相界面

Research Abstract

フェライト粒子数密度(核生成速度)の検討
前年度、TiO_2、A1_2O_3、MnS、及びVNについて接合条件と界面の反応性を調べ、一部フェライト粒子数密度の測定に着手している。TiO_2については接合界面の剥離が起こり、MnSについてはFe及びSの拡散により、界面付近で融解現象が見られた。A1_2O_3とVNについては界面、オーステナイト粒界、及び試料表面についてSchwartz-Saltykov法を用いて、フェライト粒子数密度を測定した。その結果、界面においては母相粒界より、フェライト生成が促進されており、その度合いはVNの方がA1_2O_3よりも大きいと判断される。
測定結果の解析
フェライト変態の駆動力(線膨張係数の違いによる介在物周辺の歪エネルギー)、セラミックス/鉄合金の界面エネルギーを理論的に推定し、核生成促進の要因を検討した。歪エネルギーが大きいほど、核生成は促進されると考えられるが、母相オーステナイトの降伏、高温における回復、再結晶を考慮すると、介在物間で余り差を生じないと見られる。セラミックスとオーステナイトの界面エネルギーが大きく、フェライトとの界面エネルギーが小さいほど、核生成は促進されると考えられるが、実験結果はこれと定性的に合致する。今後、さらに他種類のセラミックスと、単結晶を使用して、界面の整合性の影響を調べる予定である。