2016 Fiscal Year Annual Research Report
Characterization and application of deformation and dissolution behavior of soft particles during plastic deformation in soft particle dispersion strengthening steel
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26289262
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
土山 聡宏 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40315106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤間 大地 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (80612118)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 軟質粒子 / 塑性変形 / FE-SEM / 加工硬化 / 加工軟化 / 延性 / 転位密度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度となるH28年度には、FE-SEMを用いてナノサイズCu粒子の観察を試みた。種々の検出器や試料表面の処理法について検討を行った結果、低加速電圧の2kVでAsB検出器を使用し、試料表面をダイヤモンド研磨及びコロイダルシリカ研磨による仕上げを行ったときCu粒子を最も明瞭に観察できることを明らかにした。そして「SEM内その場観察用引張ステージ」を使用して、引張変形に伴うCu粒子の変形挙動の直接観察を行い、DIC（デジタルイメージ相関法）を適用することで、Cu粒子分散鋼に導入される不均一ひずみの分布の可視化を試みた。Cu粒子内部のひずみ測定は困難であったが、Cu粒子近傍のフェライト部における不均一なひずみ分布の測定に成功した。一方、Cu粒子自身の塑性変形挙動の評価については、伸線加工によって相当ひずみで最大5までの加工を行った試料について3DAPを用いて観察を行い、同時にX線回折による転位密度測定、ならびに電気抵抗測定による分解Cu量測定を行った。その結果、Cu粒子径が約5nmのピーク時効材の場合、真ひずみ3くらいまでは単に粒子形状が伸長するのみであるが、それ以上になると次第に分解が開始し、真ひずみ5以上になると添加Cu量の約70％が固溶する（約40％の分解）ことが定量的に示された。それにより加工軟化が発現し、Cu分散鋼の高ひずみ域での延性確保の機構が示唆された。一方、Cu粒子径が約30nmの過時効材の場合は、真ひずみが5に達しても分解量は10％程度であり、加工軟化は生じず、むしろ転位蓄積が促進されて加工硬化が顕著になることが示された。したがって、強度-延性バランスを向上させる観点からは、分解しやすく、かつ分散間隔が小さいピーク時効材が有利であることが示唆された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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