鉄鋼材料の組織設計・制御のための計算支援システムの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08305029
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 石田 清仁 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20151368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 敏宏 大阪大学, 工学部, 助教授 (10179773) ; 梅本 実 豊橋技術科学大学, 生産システム工学系, 教授 (90111921) ; 中嶋 英雄 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30134042) ; 榎本 正人 茨城大学, 工学部, 教授 (70241742) ; 大谷 博司 東北大学, 学際科学研究センター, 助教授 (70176923)
• Keywords: 鉄鋼材料 / データベース / 拡散係数 / 拡散変態 / 状態図 / マイクロアロイング鋼 / 加工熱処理 / コンピュータシミュレーション

Research Abstract

本研究の目指す計算機支援システムの開発を行うために、(i)計算を行うために必要な基礎物性データの整備と、その推定方法を担当する平衡物性データグループと(ii)相変態の動力学を解析するための計算方法の検討や、モデリングを行う動力学解析グループとに大きく分け研究を遂行した。主な結果は次の通りである。
(1)Fe基系の状態図について、1990年以降に発表された最近の情報も含め、データベースシステムを構築する作業が順調に進行している。これらの一部は、オプジェクト指向データベースシステムMOODの中に取り込まれ、インターネット上で世界中で利用できる状況にある。(2)鉄基合金の拡散係数のデータ収集と信頼できる値の評価を行い、一部データベースを作成した。また拡散係数を予測するために重要な金属間化合物の準安定不規相状態における仮想の融点を推定する方法を提案した。(3)Fe基合金の表面エネルギーと粘度についてのデータ収集とその熱力学的推定法を確立した。(4)フェライト中における合金元素と炭素との相互作用エネルギーを推定し、これがクリープ強度を支配する因子の一つである事を示した。(5)組織自由エネルギー理論に基づいて、熱処理に伴う組織変化を予測する事が可能になった。(6)界面移動の時に生じる溶質元素のドラッグ効果について定量的知見を得た。

Research Products

• [Publications] T.Nishizawa: "Examination of the Zener Relationship between Grain Size and Particle" Mater.Trans.JIM. 38. 950-956 (1997)
• [Publications] K.Oikawa: "Effect fo Ti Addition on the Formation of MnS Inclusions in Steel" ISIJ International. 37. 332-338 (1997)
• [Publications] H.Ohtani: "Solid/Liquid Phase Equilibria in Fe-Cu Based Ternary Systems" ISIJ International. 37. 207-216 (1997)
• [Publications] M.Enomoto: "Influence of Interfacial Curvature on the Growth of a Spherical Precipitate" Scripta Metallurgica. 36. 625-632 (1997)
• [Publications] H.Nakajima: "Self-diffusion and Interdiffusion in Intermetallic Compounds" Moter.Sci.Eng.(発表予定). (1998)
• [Publications] 田中敏弘: "溶融鉄合金の表面張力と粘度" まてりあ. 36. 47-54 (1997)
• [Publications] K.Ishida: "Computational Materials Design" Springer-Verlag(出版予定), (1998)