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次世代自動車用TRIP型マルテンサイト鋼板の開発と強度,靭性,成形性の評価

Research Project

Project/Area Number 13J08672
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

小林 純也  信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsTRIP鋼 / 高強度鋼板 / 残留オーステナイト / マルテンサイト / 冷間プレス成形 / シャルピー衝撃特性
Research Abstract

地球温暖化抑制対策を背景とした乗用車の車体軽量化(CO 2排出ガスの低減)と, 乗員安全確保のための衝突安全性向上を目的として, 残留オーステナイト(γ_R)の変態誘起塑性(TRansformation Induced Plasticity ; TRIP)効果を利用した超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板(TM鋼板)の開発とその機械的特性の評価を行った. 供試鋼板に, オーステナイト化後のマルテンサイト変態終了温度(M_f)未満での極低温変態処理を施したTM鋼板を試作し, その強度, 靭性, 冷間プレス成形性の評価を行い, 金属学的組織因子との関係を検討した. さらに, 機械的特性の改善を目的として, Cr, Mo, Niを単独または複合添加したTM鋼についても, 同様の研究を行った.
1. 超高強度TR1P型マルテンサイト鋼板の優れた冷間プレス成形性
TM鋼板の引張強さは1.5GPa級の超高強度となり, 延性および成形性は従来型の焼入焼戻鋼板よりも高くなった. とくに, 伸びフランジ性が大きく改善された(約15%の増加). これは, (i)炭化物の少ないマルテンサイト母相と(ii)微細分散されたMA相, (iii)高いγ_R体積率により, 打ち抜き損傷の軽減と穴広げ時のボイドの成長・連結が抑制されたためと考えられた.
2. 超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板の優れた強靭性
TM鋼板のシャルピー上部棚衝撃吸収値(121J/㎠)は, 一般構造用SCM420鋼板(57J/㎠)よりも約2倍高くなり, 延性-脆性面遷移温度も大きく改善された(約−140℃). これは, 1-(i)~(iii)により, ボイドの発生および成長, 連結の抑制と, 擬へき開裂の多方向化とその進展が抑制され, 破面単位が小さくなったことに起因したと考えられた.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Fracture Toughness of Advanced TRIP—aided Martensitic Steels2014

    • Author(s)
      Koh—ichi Sugimoto, Junya Kobayashi and Daiki Ina
    • Journal Title

      Key Engineering Materials (Advances in Fracture and Dammage Mechanics XII)

      Volume: 577-578 Pages: 97-100

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.577-578.97

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fracture Toughness of an Advanced Ultrahigh-strength TRIP-aided Steel2014

    • Author(s)
      Junya Kobayashi, Daiki Ina, Asahiko Futamura and Koh-ichi Sugimoto
    • Journal Title

      ISIJ International

      Volume: 54 Pages: 955-962

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A basic study on the microstructure and mechanical properties of ultrahigh-strength TRIP-aided martensitic steel2014

    • Author(s)
      Junya Kobayashi
    • Journal Title

      Doctoral Dissertation (Shinshu University)

      Volume: 603 Pages: 1-148

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Microalloying on the Impact Toughness of Ultrahigh-Strength TRIP-Aided Steels2013

    • Author(s)
      Junya Kobayashi, Daiki Ina, Yuji Nakajima and Koh-ichi Sugimoto
    • Journal Title

      Metallurgical and Materials Transactions A

      Volume: 44A Pages: 5006-5017

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TRIP型マルテンサイト鋼板の伸びフランジ性に及ぼす合金元素添加の影響2013

    • Author(s)
      ファムバンドック, 小林純也, 杉本公一
    • Journal Title

      鉄と鋼

      Volume: 99 Pages: 659-668

    • NAID

      130003385705

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 冷間プレス成形性に優れた先進超高強度低合金TRIP鋼板2013

    • Author(s)
      杉本公一, 小林純也
    • Journal Title

      塑性と加工

      Volume: 54 Pages: 949-953

    • NAID

      10031203757

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  • [Presentation] 22SiMnCrB-TRIP型マルテンサイト鋼板の衝撃靭性2014

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      戸根川大輝, 小林純也, 杉本公一
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      日本鉄鋼協会 第167回春季公演大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
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      水井翔太, 戸根川大輝, 小林純也, 杉本公一
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      日本金属学会北信越支部 日本鉄鋼協会北信越支部平成25年度連合講演会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      2013-12-14
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  • [Presentation] 0.2%C-1.5%Si-1.5-5.0%Mn TRIP型マルテンサイト鋼板の強靭性2013

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      谷野光, 戸根川大輝, 小林純也, 杉本公一
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      日本金属学会北信越支部 日本鉄鋼協会北信越支部平成25年度連合講演会
    • Place of Presentation
      信州大学
    • Year and Date
      2013-12-14
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  • [Presentation] Advanced Ultrahigh—Strength TRIP-aided Martensitic Sheet Steels for Automotive Applications2013

    • Author(s)
      Koh—ichi Sugimoto, Junya Kobayashi
    • Organizer
      International Symposium on New Developments in Advanced High Strength Sheet Steels (AIST 2013)
    • Place of Presentation
      コロラド, USA
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  • [Presentation] Effects of Cooling Rate on Impact Toughness of an Ultrahigh—Strength TRIP—aided Martensitic Steel2013

    • Author(s)
      Junya Kobayashi, Yuji Nakajima, Koh-chi Sugimoto
    • Organizer
      8th International Conference on Processing & Manufacturing on Advanced Materials (Thermec' 2013)
    • Place of Presentation
      ラスベガス, USA
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  • [Presentation] The Effects of Cooling Rate on Retained Austenite Characteristics of a 0.2C-1.5Si-1.5Mn-1.0Cr-0.05Nb TRIP-aided Martensitic Steel2013

    • Author(s)
      Koh-ichi Sugimoto, Junya Kobayashi, Yuji Nakajima
    • Organizer
      8th International Conference on Processing & Manufacturing on Advanced Materials (Thermec' 2013)
    • Place of Presentation
      ラスベガス, USA
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板の優れた衝撃特性2013

    • Author(s)
      小林純也, 杉本公一
    • Organizer
      日本鉄鋼会 第166回秋季公演大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] TRIP型マルテンサイト鋼のせん断変形特性に及ぼす加工熱処理の影響2013

    • Author(s)
      中島裕司, 小林純也, 杉本公一
    • Organizer
      日本鉄鋼協会 第166回秋季公演大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
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      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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