1996 Fiscal Year Annual Research Report
炭化物分散浸炭(CDC)法による超微細粒高硬度鋼の試作
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08555160
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
貝沼 亮介 東北大学, 工学部, 助教授 (20202004)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小高根 正昭 日本高周波鋼業(株), 技術開発部, 開発部長
町田 正弘 神戸製鋼(株), 赤石工場生産技術室, 技術室長
大沼 郁雄 東北大学, 工学部, 助手 (20250714)
大谷 博司 東北大学, 学術科学研究センター, 助教授 (70176923)
石田 清仁 東北大学, 工学部, 教授 (20151368)
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| Keywords | 浸炭 / 鉄鋼材料 / Fe-V-Mo-C系 / 計算状態図 / CDC法 / 耐磨耗材料 / 高速度鋼 |
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| Research Abstract |
Ti, V, Mo, W等の炭化物形成元素を有する鋼を浸炭、焼入れして、MC型やM_6C型の硬質炭化物を析出させるCDC法は、多量の炭化物を非常に微細にかつ均一に析出させることによって表面硬度を上昇させ、耐磨耗性の向上を図ることができ、新しい高速度鋼作製プロセスとして期待されている。
本研究ではこの方法により、鉄鋼材料としての硬さの壁であるビッカース硬さ1000以上の極めて硬い材料を得るための組織制御とその製造プロセスの確立を目的とした研究を行い、以下のような結果を得た。
(1)すでに行われている熱力学的解析結果を用いて、Fe-V-Mo-C系の状態図を計算し、浸炭過程での組織変化(析出層の結晶構造、体積分率、組成等について)をシミュレートした。この結果を用いて様々な組成を有するFe-V-Mo-C系合金を溶解・作製し、平衡化熱処理を行い、炭化物の体積分率、サイズ、形状、分布状態や基地相の炭素濃度を測定した結果、計算結果は、実験結果と良い一致がみられた。以上は、本合金系の組織制御を行う上で、計算状態図の活用が有用であることを示している。
(2)浸炭材の硬さをビッカース硬度計にて測定した結果、硬さは合金濃度とその組織に大きく依存し,最高硬さは拡散・均一化熱処理時にオーステナイト+炭化物となるような炭素濃度の時に得られることが分かった。本実験により、目標としていた焼戻し後の最高硬さが1000Hvを超す試料を作製することができた。
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