2015 Fiscal Year Annual Research Report
粉粒体利用ヘテロ組織ネット構造制御による機械構造用焼結合金鋼の超強靭化
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24246123
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
三浦 秀士 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30117254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津守 不二夫 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10343237)
長田 稔子 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90452812)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | MIM / ヘテロ組織 / ネット構造 / 転造 / 超強靭化 / 有限要素法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超強靭な特性を有するヘテロ組織は，これまで鉄粉末およびニッケル粉末を利用して作製してきたが，平成27年度は，高価なニッケル粉末の代替としてマンガン粉末を利用したヘテロ組織の作製を検討した．マンガンはニッケルと同様に，オーステナイト誘起元素であり，焼入れ性の向上も見込まれる．純マンガン粉末を使用するとマンガンの鉄への拡散によりカーケンダルボイド(流出孔)が大きくなるうえ，残留オーステナイトも問題となることから，今回はFe-Mn粉末を使用した．
粗大なFe-Mn粉末(メディアン径32μm，Fe:18.8%,Mn:74.0%,C:6.9%)を用いた場合には，粗大な気孔(流出孔)が見られたが，微粉(メディアン径7μm,Fe19.7%,Mn:78.2%,C:1.7%)を使用すると気孔は小さくなり，焼結体密度も95%程度が得られた．Mnの分布はヘテロ組織を呈する形態となっていた．一方，粉末自体に含まれる炭素量が高く，これは焼結後にも残存し，炭素量は0.4%を目標としていたが，0.6%程度となった．この結果により，硬度の向上が見られたが，熱処理材は非常に硬くなったため，通常使用している引張治具では試験が不可能であった．
なお，微粉末を使用したことにより，射出成形が難しくなり，破断面には成形不良によるとみられる欠陥が見受けられるものもあった．ただし，成形欠陥がない試験片では，強度，伸びともにFe-Ni系の焼結体より優れるものがあり，熱処理材の機械的特性の向上は十分期待される結果となった．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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