| 研究課題/領域番号 |
17H03433
|
|---|
| 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 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
|---|
研究代表者 |
上路 林太郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (80380145)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
|
|---|
| キーワード | 鉄鋼材料 / 塑性加工 / 複合材料 / 金属組織 / 相変態 / 熱処理 / 強度 / 延性 / 積層材料 / 炭素鋼 / 引張試験 / マルテンサイト / 材料加工 / 機械材料 / 格子欠陥 / 構造・機械材料 / 組織制御 / 構造・機能材料 / 構造材料 / 力学特性 / 界面 / 材料加工・処理 / 機械材料・材料力学 |
|---|
| 研究成果の概要 |
鋼板の強靭化を達成するために、日本刀の構造を模擬した鋼板を試作し、その構造と機械的性質の関係を明らかにした。日本刀の内部微細構造に強度の異なる炭素鋼の複合構造であることに着目し、低炭素鋼と高炭素鋼のサンドイッチ型複合鋼板（日本刀型鋼板）を、その構造を種々変化させて実際に作製した。構造と焼入れ性に相関があり、低炭素鋼層の体積率が大きい複合構造の場合は、応力等の発生により、熱処理により高強度を得にくい組織となってしまうことが分かった。さらに、異材界面形態に凹凸を人工的に付与した複合鋼板の試作評価と計算により、異材界面は局所的な応力集中が生じにくい平滑界面が望ましいことなども明らかになった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
構造用金属材料において成形性を有しつつ強靭化を図ることは、安全性向上や小型化を通じて、環境規制への対応や資源節約を実現する方策であり、工業分野の基本課題である。この課題に対する解決策として、高強度で成形性に優れた金属材料を得るための組織の革新的理想像として、日本刀の造り込みから着想した「日本刀型鋼板」を新たに提案する。ここでは日本刀型鋼板を、「サブミリメートルスケールの層厚さを有する軟質低炭素鋼層と硬質中（高）炭素鋼層からなるサンドイッチ型複合材料」と定義する。日本刀型鋼板を模擬した複合鋼板の試作などにより、優れた機械的性質を得るための指針を探索した。
|
