2015 Fiscal Year Research-status Report
マイクロビーム走査型3DXRD顕微鏡法の開発と鉄鋼材料への展開
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26870932
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| Research Institution | Toyota Central R&D Lab., Inc. |
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Principal Investigator |
林 雄二郎 株式会社豊田中央研究所, 分析部 量子ビーム解析研究室, 研究員 (30435953)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / 放射光 / 塑性加工・成形 / 機械材料 / 鉄鋼材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 高エネルギー放射光X線マイクロビームを用いた走査型3DXRD顕微鏡装置の構築： ビームサイズ2umのマイクロビームが安定的に得られるようになった。平均粒径10-20um程度、試料サイズ1×1mmの軟鋼板(SPCC)の観察が概ね可能なマイクロビームX線強度が得られた。直径10um Au細線のX線透過強度プロファイル法によりマイクロビームと試料回転軸を1um精度でアライメント可能であることを確認した。平成26年度中に対策しきれなかった走査型3DXRD測定プログラムの致命的な不安定性を取り除いた（ただし、機能追加により別途発生した若干のプログラム不安定性が残存している）。
(2) マイクロビーム及び試料位置の安定化： 試料回転ステージの発熱による試料位置ずれを防ぐためモータの水冷対策を行った。これによりモータ発熱による試料垂直方向位置ずれが約10umから約5umに低減された。
(3) フェライト・パーライト炭素鋼におけるフェライトとパーライトの分離に向けて解析アルゴリズムの開発を行った。
(4) 低炭素鋼及び中炭素鋼(S15C, S25C, S35C, S45C)の走査型3DXRD実験及び解析を行った。軟鋼板(SPCC)と同様、フェライト粒の結晶方位マッピングは可能であった。しかし、当初計画していた方法（規格化回折斑点数を指標として用いる方法）ではフェライトとパーライトの分離は明確にはできなかった。
(5) フェライト・マルテンサイト二相鋼の実験には至らなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
炭素鋼解析用のアルゴリズムを開発した結果、当初想定していたより計算時間が必要であることが判明した。そのため、アルゴリズム開発自身にも時間を要し遅れが生じた。また、当初計画していた方法（規格化回折斑点数を指標として用いる方法）ではフェライトとパーライトを明確には分離できなかった。今後、母相と第2相を分離できる指標を探索する必要がある。指標の探索にあたって計算時間を要することと試行錯誤となるため平成28年度はさらに遅れが生じると予想される。
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| Strategy for Future Research Activity |
(ⅰ) 安定な測定プログラムを完成させる。
(ⅱ) モータ水冷で除去しきれなかった試料回転ステージの発熱による試料垂直方向位置ずれの低減を行う。測定開始前は試料位置合わせのため回転ステージを停止しているため発熱はなく測定開始時点から回転による発熱が起こることが問題であるため、ダミーモータを取り付け停止時に回転時と同じ熱を加えることにより測定前と測定中で発熱量を同じにする。また、周辺空気の温度とマイクロビーム入射位置に対する試料位置ドリフト量を評価する。
(ⅲ) 規格化回折斑点数を指標として用いる方法ではフェライトとパーライトを明確に分離できなかった原因を特定するため、フェライト・マルテンサイト二相鋼の実験及び解析を行う。もし、同じ指標でフェライトとマルテンサイトを明確に分離できる場合は、パーライトの回折がリング状ではなく斑点状に検出されている可能性がある。フェライトとマルテンサイトを分離できない場合は分離できる指標を探索する。指標が見つからない場合は、現在具体的な方策はないが2相解析用の新たな再構成アルゴリズムの開発を試みる。
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