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鍛造熱処理による超高強度TRIP鋼の耐水素脆化特性改善機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K04743
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関東北大学

研究代表者

北條 智彦  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50442463)

研究分担者 秋山 英二  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (70231834)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード水素脆化 / 残留オーステナイト / 熱間鍛造 / 超微細粒 / 機械的特性 / 超高強度鋼 / 変態誘起塑性 / 微細粒
研究成果の概要

自動車用構造部材として期待される超高強度低合金TRIP鋼の機械的特性,および水素脆化特性に及ぼす熱間鍛造熱処理影響を調査した.
いずれの超高強度低合金TRIP鋼も熱間鍛造熱処理を施すことによって強度,伸びが向上し,耐水素脆化特性が改善した.これらは熱間鍛造熱処理による組織微細化,および残留オーステナイト特性向上に起因したと考えられた.
熱間鍛造熱処理を施した超高強度低合金TRIP鋼は従来の焼戻しマルテンサイト鋼と比較して優れた耐水素脆化特性を有した.超高強度低合金TRIP鋼は熱間鍛造熱処理時の動的再結晶による組織微細化により耐水素脆化特性が改善したと考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高強度鋼に熱間鍛造熱処理を施したときの微細組織形成挙動を明らかにすることによって,熱間鍛造熱処理時の動的再結晶挙動,オーステナイトのベイナイト変態挙動,炭素濃化挙動を明らかにできると期待される.また,超高強度鋼の水素脆化に及ぼす微細組織,および残留オーステナイト特性の影響を明確にすることにより,超高強度鋼の水素脆化メカニズム解明の一助となることが期待される.また,自動車用超高強度鋼の水素脆化を抑制し,さらなる高強度化を達成することによって,次世代の自動車用構造材料となると期待され.自動車の軽量化,小型化が達成され,燃費向上,温室効果ガス排出量削減が達成されると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Hydrogen embrittlement resistance of pre-strained ultra-high-strength low alloy TRIP-aided steel2020

    • 著者名/発表者名
      Hojo Tomohiko、Kumai Bakuya、Koyama Motomichi、Akiyama Eiji、Waki Hiroyuki、Saitoh Hiroyuki、Shiro Ayumi、Yasuda Ryo、Shobu Takahisa、Nagasaka Akihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Fracture

      巻: 224 号: 2 ページ: 253-260

    • DOI

      10.1007/s10704-020-00451-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pre-strain effects on critical stress and hydrogen content for hydrogen-induced quasi-cleavage fracture in a TRIP-aided bainitic ferrite steel: Martensitic transformation, matrix damage, and strain aging2020

    • 著者名/発表者名
      Kumai Bakuya、Hojo Tomohiko、Koyama Motomichi、Akiyama Eiji、Waki Hiroyuki、Nagasaka Akihiko
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 45 号: 51 ページ: 27920-27928

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2020.07.036

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 熱間鍛造を施したTRIP型マルテンサイト鋼の水素脆化特性2020

    • 著者名/発表者名
      熊井麦弥,北條智彦,小山元道,秋山英二
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第180回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] TRIP型マルテンサイト鋼の水素脆化特性に及ぼす熱間鍛造の影響2020

    • 著者名/発表者名
      熊井麦弥,北條智彦,小山元道,秋山英二
    • 学会等名
      日本塑性加工学会第71回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 熱間鍛造TRIP型マルテンサイト鋼の水素脆化特性2020

    • 著者名/発表者名
      熊井麦弥,北條智彦,小山元道,秋山英二
    • 学会等名
      鉄鋼協会179回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱間鍛造 TRIP 型マルテンサイト鋼の水素脆化特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      熊井麦弥,北條智彦,小山元道,秋山英二
    • 学会等名
      腐食防食学会東北支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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