| 研究課題/領域番号 |
22K04740
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
増村 拓朗 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40804688)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | マルテンサイト / 加工誘起マルテンサイト / オーステナイト / ステンレス / X線ラインプロファイル / 積層欠陥エネルギー / オースフォーム / 転位密度 / ラインプロファイル解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
良く焼鈍されたオーステナイトからの焼入れ処理により得られた焼入れマルテンサイトと、加工を受けたオーステナイトから生成したオースフォームドマルテンサイトや加工誘起マルテンサイトの組織や強度の相違は明確になっておらず、さらなる高強度鋼板を開発するにはその特性制御手法の確立が不可欠である。本研究では、X線ラインプロファイル解析により形成履歴の異なるマルテンサイトの転位密度や転位分布を定量評価し、各組織が通常のマルテンサイト組織と比べて異なる組織や強度特性を示す原因を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
これまでに、準安定オーステナイト系ステンレス鋼を用いて、冷間加工で生成する加工誘起マルテンサイトは冷却により生成するマルテンサイトよりも硬質であり、転位密度が高いことを明らかにした。また、オーステナイトにより多くの転位が導入されたときにほうが、その後生成する加工誘起マルテンサイトの転位密度も高くなり、硬質となる。
本年度は、冷却により生成するマルテンサイトの転位密度および硬さを向上させるための指針を得るために、炭素を含まないFe-18Ni合金を500℃で温間加工し、その後冷却するという加工熱処理を行った。温間加工でオーステナイト中に転位が導入され、その後生成するマルテンサイトの転位密度も増加すると予想した。
結果として、温間加工によりマルテンサイトのブロック組織は微細になったものの、転位密度および硬さに前加工の影響は全く現れなかった。これは、温間加工により導入された転位がマルテンサイト変態開始もしくは変態時に消失したか、マルテンサイト変態中のひずみ緩和に利用されたため、通常のマルテンサイト変態時に導入される転位量よりも少ない転位の導入で変態進んだか、という可能性がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、冷却により生成するマルテンサイト変態に及ぼす前加工の影響を調査できた。その結果、炭素を含まない場合には前加工の影響が現れないという知見が得られたため、影響を大きくするための施策を次年度で行っていく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度では、炭素を含まない場合には前加工の影響が現れないという知見が得られたため、影響を大きくするために、炭素を含んだり、加工温度を低温にしたりなど、転位の回復を抑制した場合に影響が出るかどうかを検討する。それにより前加工の影響が現れた場合、そのメカニズムを明らかにするために、その場加熱・冷却中の中性子回折を行い、転位密度変化をリアルタイムで追っていきたい。
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