2014 Fiscal Year Research-status Report
高窒素オーステナイトの等温変態曲線の精密測定と表面処理応用の基礎研究
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25420688
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
古谷野 有 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (00215419)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 窒素オーステナイト / 窒素鋼 / 熱処理 / 電気抵抗 / 組織観察 / TTT曲線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オーステナイトの等温変態曲線は鋼の熱処理条件を検討する際の基礎データである。オーステナイト鋼のマルテンサイト変態温度（Ｍｓ）は、格子間にある炭素や窒素の増加とともに低下する。炭素鋼では固溶限におけるＭｓが室温より若干上であるため、オーステナイト単相を室温に取りだすことは現実的ではない。一方、窒素鋼については固溶限が炭素より１％程度高く、固溶限に近い過共析組成のものなら一旦室温に取りだし、昇温して等温変態曲線を測定することができる。本年度はソルトバスと電気抵抗測定によって過共析窒素オーステナイトのTTT曲線を調べた。
昨年度製作した窒素雰囲気ソルトバスを使うことで500℃以上でも電気抵抗を測定できるようになったが、温度の都合で塩化物ソルトを使わざるを得ず試料が減肉した。本研究で作製する窒素オーステナイト単相試料は厚さが0.1mmしかないため、長時間熱処理すると減肉による抵抗変化が著しく、電気抵抗測定で変態終了を決められなかった。この温度域では組織観察と組み合わせてTTT曲線を決定した。ノーズより高温ではFe4Nが粒界と粒内に析出し、母相の窒素濃度が減少してから共析変態してラメラ組織になる。電気抵抗測定で決定したFe4Nの析出線を共析変態のCカーブに書き加えた。また母相の組成変化によるＭｓの上昇を熱磁気測定で確認した。ここまでの結果を2014年秋の日本鉄鋼協会講演大会で発表した。熱処理による母相の組成変化を熱処理温度の関数として求めるため格子定数の精密測定を行った。文献値を使って組成に変換しようとしたが、この目的には文献値の精度が不足であった。
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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
本年度の当初計画は過共析組成のTTTカーブを決定することであり、それを発表できた。実験開始前は電気抵抗測定だけで決定できると思っていたが、高温領域では試料の腐食やS/Nの問題で上手く運ばなかった。手間は増えてしまったが、電気抵抗測定に組織観察を併用して決定できたため、研究はおおむね順調に進んだと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は最終年度であり、脱炭したφ１０mmの軟鋼棒の表面に窒素オーステナイトを生成させ、得られたＣ曲線を活用して短時間熱処理で850Hv程度の表面硬度を得ることを目指す。表面硬化層をなるべく厚くする軟鋼棒の窒化条件も探したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
健康上の理由により３月末の出張を急遽取り止めざるをえなかったため残額が生じてしまった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品の購入に充当する。
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Research Products
(10 results)
