FCC合金において未開拓な延性―脆性遷移挙動とその理論構築への挑戦

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26630353
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 田中 將己 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40452809)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東田 賢二 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70156561) ; 森川 龍哉 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00274506)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 構造・機能材料

Outline of Annual Research Achievements

一般に面心立方(FCC)構造をもつ金属は低温脆化を引き起こさないため，オーステナイト系ステンレス鋼は低温用材料として広く使われている．しかし，この種の材料はNiを多量に含んでおり，近年の価格高騰などから窒素をNiの代替としたNiフリー高窒素オーステナイト鋼が注目されている．しかし，高窒素オーステナイト鋼は，一般にオーステナイト鋼では見られない低温脆性を示し，実用上の大きな障害となっている．この特異な延性―脆性遷移のメカニズムを解明するためには既存の理論（応力遮蔽効果）の適用範囲を新たな理論と供に拡張する事が必須となる．本研究は，「転位遮蔽効果」を土台としたこれまでの延性―脆性遷移理論の適用範囲を，従来考慮される事のなかったFCC合金にまで拡張し，結晶構造に関わらず包括的に適用可能な延性―脆性遷移理論構築にチャレンジするものである．本年度は，高窒素鋼にCuを添加した試料における延性―脆性遷移挙動を明らかにした．Cu添加により脆性－延性遷移温度は低下した．そこで，脆性－延性遷移温度の変形速度依存性から転位運動の活性化エネルギーを求めたところ，転位運動の活性化エネルギーが低下していた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

FCC鋼における脆性－延性遷移挙動を明らかにできたため

Strategy for Future Research Activity

Fe-Mn合金における脆性－延性遷移挙動を明らかにすると供に，転位動力学計算を用いてＦＣＣ合金の脆性－延性遷移挙動を計算するため，連携研究者と研究打ち合わせを行った．来年度は，交叉辷り等を考慮に入れた計算硬度の開発にあたる．

Causes of Carryover

新たに作製する試料設計に時間を要したため．

Expenditure Plan for Carryover Budget

来年度は新たな試料の作製と，英国の連携研究者との研究打ち合わせに旅費を使用する．
また，電子顕微鏡の観察を引き続き行うために，電子顕微鏡使用料として使用する．