2015 Fiscal Year Research-status Report
オーステナイト系金属材料の異材溶接における凝固組織制御と継手特性向上
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15K18223
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
門井 浩太 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40454029)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 溶接・接合 / 高温割れ / 凝固割れ / 異材溶接 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は，シェフラー組織図中のオーステナイト単相領域において，広範囲に化学組成を変化させた試験片を作製し，トランスバレストレイン試験による高温割れ感受性評価を行い，化学組成の変化が凝固割れ感受性に及ぼす影響を定量的かつ系統的に調査した．
その結果，シェフラー組織図上に凝固脆性温度領域（BTR）を示すことで，凝固割れ感受性の高い領域を明確化した．特に，凝固割れ感受性に及ぼすNbの影響は大きく，Nb含有量で分類することによって，含有量に応じた割れ感受性の高い領域を明らかにできた．
これらの傾向に対する影響因子を明らかにするため，熱力学平衡計算ならびに組織解析を行った．その結果，Nb含有量の増大に伴い，凝固粒界に多数のNbC相の生成が認められた．これは，Nbはオーステナイト相に対して分配係数が低いため，凝固中に液相に濃化したことによるものと考えられる．したがって，この濃化に固相線温度が低下し，Nb含有量の増大に伴い凝固割れ感受性が高くなったことが示唆される．また，熱力学平衡計算の結果，実験によって求められたBTRと平衡凝固温度幅は高い相関関係にあることがわかった．加えてオーステナイト相の構成元素種類や量に応じて異なった合金元素分配の傾向を示し，多元系の場合には，含有元素毎の分配の形態を重畳した凝固温度範囲を示すことが明らかとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度は，オーステナイト単相領域において広範囲に渡った化学組成を有する試験片が作製でき，高割れ感受性試験の実施，凝固割れ感受性の分布傾向を明らかにできた．また熱力学平衡計算による数値解析結果を用いた考察も進められており，当初の予定を概ね達成できていると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は，引き続き高温割れ感受性評価や数値解析計算モデルの高度化等を検討していく．特に，詳細に組織評価を行い，数値計算モデルとの比較によって，モデルの高精度化を検討する．また，耐食性などの継手特性評価試験にとりかかり，凝固割れ感受性と同様に，化学組成が諸特性に及ぼす影響を調査していく予定である．
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