| 研究課題/領域番号 |
19H02472
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
阿部 博志 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30540695)
|
|---|
| 研究分担者 |
宮崎 孝道 東北大学, 工学研究科, 技術専門職員 (20422090)
堀内 寿晃 北海道科学大学, 工学部, 教授 (20433419)
源 聡 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 統合型材料開発・情報基盤部門, 主幹研究員 (90577850)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
|
|---|
| キーワード | オーステナイト系ステンレス鋼 / δーフェライト / 応力腐食割れ / 熱時効脆化 / スピノーダル分解 / G相析出 / δ－フェライト / G相 / 溶接熱 / δ-フェライト |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
316L系ステンレス鋼を対象として、溶接模擬熱処理により粒界のみに島状δフェライト相が晶出・分布した、極めて優れた応力腐食割れ（SCC）進展抵抗を有する粒界組織を創成する。加えて、δ相の熱時効に伴う硬化ならびにミクロ組織変化の機構論と速度論を熱時効試験による実測評価ならびに熱力学計算による予測の両面から比較・検討し、熱時効劣化感受性の低い（機械特性・耐食性が維持される）δ相の成分設計指針を確立・実証する。
|
| 研究成果の概要 |
（１）粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れた316L系ステンレス鋼の創成：オーステナイト系ステンレス鋼試料の化学組成ならびに溶接模擬熱処理条件（ピーク温度・保持時間）を変数とした際の、粒界島状δ相分布形態に関する知見を整理するとともに、当該組織のSCC耐性について考察した。
（２）熱時効劣化感受性の低いδ相の成分設計指針の確立と実証：新規開発した熱力学データベース(Gver6.54.2)を用いることで、広範な合金組成に対してG相析出挙動の予測が可能になった。すなわち、G相析出とスピノーダル分解が重畳する場合においても、合金のミクロ組織変化を予測し得るモデルを構築する見通しが得られた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、産業基盤を支える構造材料として既に広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼をベースに、極力簡便な方法でSCCの発生・進展経路（例えば粒界）のみの耐食性を高めることを指向しており、今回得られた結果によりこれの成立性を示すと共に、具体的な熱処理条件指針が示された。また、ベース合金と同様の優れた諸特性（機械特性・加工性・溶接性・耐食性など）を有しつつ、広範な温度範囲で長期使用した場合もそれらを維持できる成分範囲を明らかにするために必要なミクロ組織変化予測モデルが、本研究で新規開発した熱力学データベースを活用することで構築できる見通しを得た。
|
