2022 Fiscal Year Annual Research Report
Deformation Mechanism of Nanostructured Dual Phase Steels Composed of Soft and Hard Phases ~ control of mechanical properties based on heterogeneity
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20H00306
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
辻 伸泰 京都大学, 工学研究科, 教授 (30263213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 大樹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00335192)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 金属材料 / 不均一ナノ組織 / 力学特性 / デジタル画像相関法 / 引張変形中放射光その場回折 / 鉄鋼材料 / 強度 / 延性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
軟質な相・ドメインと硬質な相・ドメインがナノスケールで組み合わさった組織(ナノヘテロ組織)を有する金属材料は、しばしば高い強度と大きな延性を併せ持つ。局所的には異なる変形挙動を示す軟質ドメインと硬質ドメインが、ミクロ組織中に共存すると全体として優れた力学特性をもたらす理由を明らかにすることが、本研究の目的である。本研究では、軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相からなる二相鋼(Dual Phase (DP) 鋼)を題材として研究を行った。フェライト＋マルテンサイト二相鋼は、炭素鋼をフェライト＋オーステナイト二相域で焼鈍し、急冷してオーステナイトをマルテンサイトに相変態させることにより得られ、二相域焼鈍条件や履歴を変えることによって、各相のサイズ、分布状態、体積率といった組織を制御することができる。最終年度である2022年度は、以下に示す項目の実験研究を行い成果を得た。
（１）Fe-Mn-C三元系合金において、硬質相（マルテンサイト）の体積率、分布状況、軟質相（フェライト）の粒径を変化させた試料を加工熱処理により作製した。それらの室温引張試験を行い、強度と延性に及ぼす組織パラメータの影響を明らかにした。引張試験時にDICによる局所ひずみ解析を行い、軟質相(フェライト)と硬質相(マルテンサイト)の間のひずみ分配挙動を定量的に明らかにした。SPring-8において引張変形中その場放射光回折を行い、フェライ ト相とマルテンサイト相それぞれにおける転位密度や相応力の変化を測定して、各相の分散形態や相の硬度差の変化によって弾塑性変形挙動がどのように変化するかを系統的に解明した。
（２）上記の結果をもとに、軟質相および硬質相のそれぞれの変形および両相間の力学的相互作用が、DP鋼全体の変形挙動および機械的性質に及ぼす影響をはじめて明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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