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固溶体のゆらぎを利用した鉄鋼材料の均一微細組織形成法

研究課題

研究課題/領域番号 16H04538
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
研究機関愛媛大学

研究代表者

小林 千悟  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (10304651)

研究分担者 平岡 耕一  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00199043)
上田 正人  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (40362660)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード鉄鋼材料 / ゆらぎ / 微細組織 / 相変態 / チタン合金 / 固溶体 / 組織微細化 / マルテンサイト / ベイナイト / 高強度
研究成果の概要

鉄鋼材料を高強度化し、しかも壊れにくくするためには、材料内部の組織(原子の並び方や原子の種類が異なる領域が顕微鏡によって模様のように見えるものを指す)を微細にする必要がある。組織を微細にする手法として本研究では、熱処理によって材料中に、元の原子の並びとは異なる原子の並びが形成する析出現象が生じる手前で形成される固溶体中の「構造・組成ゆらぎ」を利用して、組織を微細化する新手法を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄鋼材料などの金属材料を高強度化するために、固溶体中に析出物を生成させる方法が知られているが、その析出物が生成する手前の析出前駆段階において固溶体中でどのような現象が生じているかは不明な点が多い。本研究によってその析出前駆段階で組成や構造のゆらぎが発生していることが明らかとなった。
また、その組成・構造ゆらぎを活用することで金属材料の組織微細化に成功し、金属材料の強度を向上させる新たな手法を開発した。材料の高強度化は製品の軽量化に直接寄与するため、本研究成果は、例えば輸送機器の燃費向上などに貢献する研究成果といえる。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Microstructure refinement of steels using fluctuation in solid solution2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, Sengo
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 9 号: 9 ページ: 9-11

    • DOI

      10.21820/23987073.2018.9.9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Use of interstitial elements in the control of phase transformation in Ti alloys2021

    • 著者名/発表者名
      Sengo Kobayashi
    • 学会等名
      Thermec2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ti-1Mo合金圧延材の組織形成に及ぼす酸素添加効果2021

    • 著者名/発表者名
      安部 博幸, 小林 千悟, 岡野 聡
    • 学会等名
      日本金属学会 春期講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ti-15Nb合金溶体化処理材の組織形成に及ぼす酸素添加効果2020

    • 著者名/発表者名
      小林 舞衣, 村上太悟, 小林千悟, 岡野 聡
    • 学会等名
      軽金属学会 中国四国支部講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Nb-O合金の急冷時の組織形成 に及ぼす溶体化条件の影響2020

    • 著者名/発表者名
      小林 千悟, 村上 太悟, 小林 舞衣, 岡野 聡
    • 学会等名
      日本金属学会 秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Nb-O合金の焼入れ組織形成に及ぼす溶体化処理の影響2020

    • 著者名/発表者名
      小林千悟, 村上太悟, 小林舞衣, 岡野 聡
    • 学会等名
      日本金属学会 春期講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チタン合金中の非等温・等温ω相形成に及ぼす酸素添加効果2019

    • 著者名/発表者名
      小林千悟, 川野颯太, 岡野 聡
    • 学会等名
      日本金属学会 秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effects of oxygen addition on the phase transformation of beta phase during cooling in Ti-Nb alloys2019

    • 著者名/発表者名
      Sengo Kobayashi, Sota Kawano, Satoshi Okano
    • 学会等名
      The 14th World Conference on Titanium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低炭素鋼のベイナイト生成に及ぼすゆらぎ生成熱処理の影響2019

    • 著者名/発表者名
      飯田大翔、小林千悟、岡野聡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 春季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 0.1C-1.5Mn-3Cr 鋼のマルテンサイト・ ベイナイト変態に及ぼすゆらぎ生成熱処理の影響2019

    • 著者名/発表者名
      飯田大翔、小林千悟、岡野聡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 春季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of oxygen addition on phase decomposition in Ti-Mo alloy2018

    • 著者名/発表者名
      Sengo Kobayashi, Shogo Saeki, Satoshi Okano
    • 学会等名
      Thermec 2018
    • 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] 鉄鋼材料中のマルテンサイト形成に及ぼす析出前駆段階熱処理の影響2018

    • 著者名/発表者名
      奈良井誠大、小林千悟、岡野聡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 中国四国支部講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低炭素鋼のマルテンサイト生成に及ぼすγ相中に形成されるゆらぎの影響2018

    • 著者名/発表者名
      飯田大翔、小林千悟、岡野聡
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 中国四国支部講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低炭素鋼マルテンサイト形成に及ぼすα相析出前駆段階熱処理の影響2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊優太、小林千悟
    • 学会等名
      日本金属学会 第160回春期講演大会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Nb-O合金のマルテンサイト変態に及ぼす溶体化処理温度の影響2017

    • 著者名/発表者名
      川野颯太、小林千悟、岡野 聡
    • 学会等名
      日本金属学会 秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ti-7Mo合金のα相析出前駆段階における固溶体中でのゆらぎ現象2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊優太、小林千悟
    • 学会等名
      軽金属学会 中国四国支部講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of isothermal holding in the incubation period of precipitation on martensitic transformation2017

    • 著者名/発表者名
      Sengo Kobayashi, Yuta Watanabe
    • 学会等名
      Frontiers in Materials Processing Applications, Research and Technology (FiMPART '17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ti-Mo合金の微細組織生成に及ぼす固溶体中の構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊優太、小林千悟、岡野 聡
    • 学会等名
      日本金属学会 第159回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ti-7Mo合金の焼き入れω生成に及ぼす熱処理の影響2016

    • 著者名/発表者名
      小林千悟、渡邊優太、阪本辰顕
    • 学会等名
      第56回 日本金属学会 中国四国支部講演大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県・松江市)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ti合金のα相析出前駆段階における固溶体中の構造変化2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊優太、小林千悟、阪本辰顕
    • 学会等名
      第8回 軽金属学会 中国四国支部 講演大会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県・鳥取市)
    • 年月日
      2016-07-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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