2018 Fiscal Year Annual Research Report
Microstructure refinement of steels using fluctuation in solid solution
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16H04538
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
小林 千悟 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (10304651)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平岡 耕一 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00199043)
上田 正人 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (40362660)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 組織微細化 / ゆらぎ / 鉄鋼材料 / 高強度 / マルテンサイト / ベイナイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究により、固溶体中のゆらぎによりマルテンサイトラスの微細化ならびにそれにともなう硬度上昇が生じることなどが明らかとなった。しかし、固溶体中に存在する空孔量によってゆらぎの生成が異なるか否か、また、マルテンサイト形成にいかなる影響を及ぼすかは不明であり、その点について本年度は解析を行った。
オーステナイト化温度を変えることによって、オーステナイト中の熱平衡空孔濃度を変えた後、フェライト生成温度域で保持してオーステナイト固溶体中にゆらぎを生成させ、その後に急冷してマルテンサイトを生成させた。その結果、固溶体中の空孔量が多いほどゆらぎは早期に生じ、さらにゆらぎの頻度もしくは大きさも大きくなることが明らかとなった。また、オーステナイト粒界からフェライトが析出し始めると、固溶体中のゆらぎは低減するため、結晶粒径が大きいほどゆらぎが生じている時間が長時間化する傾向となった。ゆらぎの形成は、マルテンサイト組織の微細化を招くため、オーステナイト化温度が高く、固溶体中の空孔量が多いほうが、ゆらぎ生成処理を行った後のマルテンサイトの微細化が生じ、マルテンサイトの硬度は上昇することが明らかとなった。ベイナイト変態についても、ゆらぎの生成はその変態を促進することが明らかとなった。つまり、ゆらぎ生成処理は、無拡散変態であるマルテンサイト変態のみならず、拡散が関与するベイナイト変態に対しても影響を及ぼし、組織の制御に役立つことが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
H30年度に実施予定であった、その場TEM観察による固溶体中のゆらぎの直接観察は、TEM試料ホルダー装置の温度制御に問題があり、装置の動作検証だけで1年が過ぎてしまい、その実施に遅れが生じている。また、電気抵抗測定による固溶体中のゆらぎ解析も、試料を加熱する赤外線加熱装置に不具合が生じ修理を行っているところである。装置の不具合により遅れが生じているが、その分、チタン合金へのゆらぎ熱処理の応用やシミュレーションによるゆらぎの解析などを実施して、研究計画全体としては計画に沿うように進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゆらぎ生成のシミュレーションを行うことによって、H31年度に実施予定のその場観察によるゆらぎの直接的ならびに間接的解明実験を効果的に進めることができると考えている。つまり、ゆらぎに関する実験ならびにゆらぎのシミュレーションを積極的に行う予定である。
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