スクラップ鉄からの複合電解析出を利用した高機能鉄鋼材料の創製

Research Project

Project/Area Number	13875129
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Structural/Functional materials
Research Institution	Ibaraki University
Principal Investigator	友田陽茨城大学, 工学部, 教授 (90007782)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	足立吉隆住友金属工業(株), 総合技術研究所, 主任研究員鈴木徹也茨城大学, 工学部, 講師 (70261740)
Project Period (FY)	2001 – 2002
Project Status	Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000) Fiscal Year 2001: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords	電解析出 / スクラップ / 純鉄 / ランクフォード値 / 微細結晶粒 / 集合組織 / リサイクル / 粒界すべり / 高純度鉄
Research Abstract	リサイクルの持続性および経済性を考えるとき、元の性質と同等かそれ以上の特性を有する材料に再生できると有効的である.鉄鋼材料のリサイクルを容易にする上で、現在、問題となっている循環性元素除去の課題を克服し、同時に超微細組織あるいは好ましい集合組織を単純組成鋼で実現し、従来の特性を凌駕する特性をもつ鉄鋼材料を創製することをねらって研究を進めた.しかし、リサイクルのために過剰な環境負荷がかかると意味をなさないので、LCA的な考察も行なった. 本手法は集合組織制御法として有望で、通常の鋼板のランクフォード(r)値が1.5から3.0程度なのに対して、高純度純鉄電着板では7.0超える特性が得られることを明らかにした.板面に、強い<111>繊維状集合組織を有し、種々な温度で引張試験を行ったところ、室温では電着状態で大きなr値が得られるが、結晶粒がほぼ等軸粒に成長した焼なまし材ではr値は2前後に減少した.表面のすべり線をレーザー顕微鏡で定量的に測定し、TEMより内部変形組織変化を観察した結果、r値の高い原因は微細柱状晶多結晶体の常温における粒界すべりであることを明らかにした.そのため、粒界すべりの発生しにくい低温で変形させるとr値が低下する.なお、r値は電解条件に依存して変化する.電解溶液、電圧・電流、pH、浴の温度等に関する最適条件について検討し、アルミナ粉末を巻き込ませて微細組織の高温安定化等も検討した.