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ひずみ場制御による鉄鋼材料のせん断型変態組織の微細化法確立

研究課題

研究課題/領域番号 16H04532
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

宮本 吾郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60451621)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードせん断型変態 / マルテンサイト / ベイナイト / バリアント / ひずみ場 / 組織微細化 / キーワード / 鉄鋼材料 / 変態歪み
研究成果の概要

せん断型変態や母相の変形に関する多様な因子が影響しうるバリアント組織の支配因子を解明するため,種々の因子がバリアントサイズの相関を調査した.
その結果,等温変態処理で得られたベイナイト変態では特に母相強度の低い低炭素鋼で母相粒界での核生成時に強いバリアント選択が働き、結晶方位の揃った組織が形成されてしまうが,炭素濃度が増加すると自己緩和機構が促進され粒界粗大組織の形成は抑制されることが明確となった. 一方,焼入れにより得られるマルテンサイト組織は炭素濃度が増加するとブロック厚さ,ブロック長さともに減少するが,母相粒径は主にブロック長さに影響し,ブロック厚さへの影響は小さいことが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

マルテンサイトやベイナイト組織は高強度鋼に用いられる微細組織であり,これらの変態組織の微細化により,高い強度と高い靱性を兼ね備える材料の開発が可能となり,これらの材料を利用する輸送機器や機械構造部品の軽量化や長寿命化,信頼性向上に資する.本研究の成果は,これらの組織微細化の基本方針を示すものであり,合金組成や処理条件の最適化に寄与する.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Chemistry and three-dimensional morphology of martensite-austenite constituent in the bainite structure of low-carbon low-alloy?steels2018

    • 著者名/発表者名
      Takayama N.、Miyamoto G.、Furuhara T.
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 145 ページ: 154-164

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2017.11.036

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Ferrite Growth and Substructure Formation during Bainite Transformation in Fe-9Ni-C Alloys: <i>In-Situ</i> Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Furuhara Tadashi、Abe Shin-ya、Miyamoto Goro
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 号: 2 ページ: 214-223

    • DOI

      10.2320/matertrans.MC201714

    • NAID

      130006320178

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallography and interphase boundary of martensite and bainite in steels2017

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Furuhara, Tadachika Chiba, Takeshi Kaneshita, Huidong Wu, and Goro Miyamoto
    • 雑誌名

      Metallurgical Materials Transactions

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grain refinement by cyclic displacive forward / reverse transformation in Fe-high Ni alloys2017

    • 著者名/発表者名
      Tadachika Chiba, Shirazi Hassan , Goro Miyamoto , Tadashi Furuhara
    • 雑誌名

      Metallurgical Materials Transactions

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Variant structure of martensite and bainite in steels2019

    • 著者名/発表者名
      Goro Miyamoto, Tadashi Furuhara,
    • 学会等名
      MS&T2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ベイナイト変態およびマルテンサイト変態に必要な変態駆動力の比較2018

    • 著者名/発表者名
      宮本吾郎、古原忠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第175回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ラスマルテンサイトのブロック幅に及ぼすC, Mn濃度および母相粒径の影響2018

    • 著者名/発表者名
      須田隆文, 宮本吾郎, 古原忠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第176回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鉄鋼の窒化処理及び浸窒焼入れ処理における組織制御2018

    • 著者名/発表者名
      宮本吾郎
    • 学会等名
      日本熱処理技術協会第84回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Variant coupling of martensite and bainite structures in steels2018

    • 著者名/発表者名
      Goro Miyamoto
    • 学会等名
      Polycrystals: microstructure and effective properties
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Variant coupling in ferrous martensite2017

    • 著者名/発表者名
      Goro Miyamoto, Tadashi Furuhara
    • 学会等名
      ICOMAT
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variant coupling of martensite and bainite structures in steels2017

    • 著者名/発表者名
      Goro Miyamoto
    • 学会等名
      Polycrystals: microstructure and effective properties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantitative measurement of tetragonality of Fe-C martensite using EBSD2017

    • 著者名/発表者名
      宮本吾郎・古原忠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第174回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ベイナイト変態およびマルテンサイト変態に必要な変態駆動力の比較2017

    • 著者名/発表者名
      宮本吾郎、古原忠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第175回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effecs of MnS and VC on Nucleation of Bainite at Austenite Grain Boundary in Low Carbon Steel2016

    • 著者名/発表者名
      T. Chiba, Y. Nagami, G.Miyamoto, T. Furuhara
    • 学会等名
      PRICM2016
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-08-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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