母相格子欠陥のマルテンサイトへの受け継ぎ挙動の解明とそれを利用した特性の向上

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205104
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 牧 正志 京都大学, 工学研究科, 教授 (10026247)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古原 忠 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50221560)
• Keywords: 鉄合金 / 相変態 / マルテンサイト / 転位 / 析出 / 高強度材料 / 形状記憶合金 / 加工熱処理

Research Abstract

本年度は,母相オーステナイト中の析出物によるマルテンサイトの微細化効果について以下の研究を行った.
(1)析出物を利用したオーステナイト粒の超微細化によるラスマルテンサイト組織の微細化
Fe-(1.5-2)%Mn-0.2%C合金のおよびそのV,N少量添加材で,オーステナイト単相域(1473K)溶体化-焼き入れ後,923Kで焼もどしによりセメンタイトおよびV(C,N)を微細析出させた後オーステナイト+V(C,N)二相域での逆変態処理により粒径約2μmまでの超微細オーステナイト粒を得た.この超微細オーステナイト材を焼き入れることで,有効結晶粒径であるブロック径が約1μmの超微細ラスマルテンサイト組織を得ることに成功した.オーステナイト粒の超微細化に伴い,焼入れままマルテンサイトの強度がブロック径に対するHal-Petchの関係に従って上昇すること,特定のパケットが優先的に発達する傾向が強くなることを見出した.
(2)母相オーステナイト中の整合析出物によるラスマルテンサイト組織の微細化
上記と同様の試料で,オーステナイト単相域(1473K)溶体化後の1173K時効により粗大オーステナイトから整合析出したV(C,N)の微細分散がラスマルテンサイト組織の形成におよぼす効果を調べた.析出物を含まない試料では,オーステナイト粒界から粗大ブロック/パケット組織が発達するのに対して,整合V(C,N)が微細分散した試料では,オーステナイト粒内でラスの成長方向(バリアント)が種々異なる微細ブロックが形成され,マルテンサイト組織が微細化されることがわかった.

Research Products

• [Publications] S.Morito, H.Tanaka, R.Konishi, T.Furuhara, T.Maki: "The Morphology and Crystallography of Lath Martensite in Fe-C Alloys"Acta Materialia. 51・6. 1789-1799 (2003)
• [Publications] T.Moritani, N.Miyajima, T.Furuhara, T.Maki: "Comparison of interphase boundary structure between bainite and martensite in steel"Scripta Materialia. 47・3. 193-199 (2003)
• [Publications] T.Furuhara, S.Morito, T.Maki: "Morphology, substructure and crystallography of lath martensite in Fe-C alloys"Journal de Physique IV France. 112. 255-258 (2003)
• [Publications] T.Furuhara, N.Miyajima, T.Moritani, T.Maki: "Interphase boundary structures of lath martensite and bainite in steel"Journal de Physique IV France. 112. 319-322 (2003)
• [Publications] S.Morito, J.Nishikawa, T.Maki: "Dislocation density in lath martensite in Fe-C and Fe-Ni alloys"ISIJ International. 43・9. 1475-1477 (2003)