マイクロアロイング鋼の組織制御に関する熱力学的解析

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460191
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 西沢 泰二 東北大学, 工学部, 教授 (60005212)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 博司 東北大学, 工学部, 助手 (70176923) ; 石田 清仁 東北大学, 工学部, 助教授 (20151368)
• Keywords: 相平衡 / マイクロアロイング鋼 / 特殊炭化物 / 溶解度 / 拡散対 / 熱力学 / 状態図 / コンピュータ解析

Research Abstract

マイクロアロイング鋼における代表的な合金元素Nb,Ti,V,Bを含む鋼の複雑な相平衡を明確に,予測するためのソフトウェアーを作成する事を目的として,状態図の熱力学的解析と実験的検討を行い次の結果を得た.
1.FeーCーTi系の相平衡の熱力学解析 FeーCーTi系における液相,オーステナイト,フェライトおよびNaCl型TiC炭化物との相関係を明らかにするために, 各相の熱力学パラメータを推定しコンピュータによる計算を行った. マイクロアロイング鋼として重要なオーステナイト中のTiCの溶解度積は.炭素濃度に依存するが,これはオーステナイトとTiCの平衡を2相合離と考えて解析する事によりうまく説明出来た. さらに,0.3%Tiの添加によってオーステナイト単相領域は消失し,TiCが析出する事も明らかになった. これらに結果は,Calphad誌に印刷中である.
2.FeーCーB系の相平衡の熱力学解析 Bは鋼の焼入性を高め.またアモルファス形成元素として実用的にも重要であるが,固溶度が小さいために実験が困難であり,正確な相関係が必要とされている. そこで,FeーB系とFeーCーB系の熱力学解析を行い,相平衡を計算した結果,微量のB添加によってAcm線が低C側へ移行すること,1wt%B添加による液相線の試下は50000℃と極めて大きいこと,Fe_<23>(C,B)_6は750°から1000℃の温度範囲に安定に存在する事などが明らかになった. これらの結果を, 62年5月ドイツで行われた状態図の国際会議Calphadで発表した.
3.FeーCーNbーV系におけるNbCとVCの2相分離の決定 鋼中にNbとVを複合添加するとNbCとVCはお互いにあまり固溶しない事が予想されたので,実験的に2相分離線を決定した. 各々の炭化物を電解抽出し,格子定数より組成を決定した結果,約1500℃の臨界温度を有したほぼ対称の2相分離を有する事がわかった.

Research Products

• [Publications] H.Ohtani: Calphad.
• [Publications] H.Ohtani: Metallurgical Transactions,A.
• [Publications] H.Ohtani: Calphad.