| 研究課題/領域番号 |
22K18888
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
辻 伸泰 京都大学, 工学研究科, 教授 (30263213)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | バルクナノメタル / 鉄鋼材料 / オーステナイト / 構造用金属材料 / 高温相 / 加工熱処理 / 力学特性 / 動的相変態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
中Mn低炭素鋼に対して独自に設計した種々の加工熱処理を施すことにより、高温相であるため結晶粒超微細化が困難であった高温相オーステナイトの結晶粒超微細化に挑戦する。加工熱処理材のミクロ組織を先端的組織解析手法により観察して結晶粒超微細化の可否を確かめ、オーステナイト粒径と加工熱処理パラメータの相関を明らかにする。超微細粒オーステナイトからの相変態により得られた種々の最終組織を有する試料の力学特性に及ぼすオーステナイト粒径の影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
鋼の高温相・オーステナイトの結晶粒超微細化に挑戦し、平均粒径１μm以下のオーステナイト組織を作製することを試みた。マルテンサイト相の急速加熱と焼入れの繰り返し、巨大ひずみ加工した低温相の急速加熱・急速冷却、A3温度直上での強加工による結晶粒超微細化を試み、いずれの場合にもオーステナイトの平均粒径を1μm以下に超微細化することに成功した。またこの結果をチタン合金および純コバルトに応用し、高温相の結晶粒微細化を達成できた。また合金によっては、高温相の結晶粒超微細化によって高温相を低音でも安定化できること、またそれにより力学特性が向上することを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
炭素鋼の高温相であるオーステナイトの結晶粒超微細化は、学術的にも、また将来の実用を考えた上でも意義は大きい。鋼は最も大量に用いられている重要な構造用金属材料である。鋼が重用される理由は、安価であることに加え、多様なミクロ組織に対応して幅広い強度その他の力学特性が実現できる点にある。幅広いミクロ組織は、フェライト変態、パーライト変態、マルテンサイト変態などの多様な相変態により形成されるが、これらの母相はいずれもオーステナイト相である。母相オーステナイトが結晶粒超微細化されれば、そこから生じる変態生成物の組織はさらに微細になる可能性がある。
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