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耐水素脆性と強度を兼備する部分安定オーステナイト鋼の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26630352
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関九州大学

研究代表者

高木 節雄  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90150490)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード鉄鋼材料 / 耐水素脆化特性 / 加工誘起マルテンサイト変態 / 固相窒素吸収処理
研究成果の概要

本研究では、汎用オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)に対して優れた耐水素脆化特性と高い強度特性を同時に付与することを目的として、固相窒素吸収処理による表層オーステナイトの安定化を試みた。その結果、1)窒素を0.4%以上吸収させたオーステナイト相は60%の冷間加工を加えても安定であること、2)表面のオーステナイト層が水素の侵入を効果的に抑制すること、3)鋼中心部は加工誘起変態マルテンサイトによって高強度化されることを確認した。当初の研究計画通り、固相窒素吸収処理法でSUS 304鋼の表面を部分的に安定化することで、耐水素脆化に優れた高強度ステンレス鋼を製造できた。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Critical grain size to limit the hydrogen-induced ductility drop in a metastable austenitic steel2015

    • 著者名/発表者名
      Macadre, A., Nakada, N., Tsuchiyama, T. and Takaki, S.
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 40 号: 33 ページ: 10697-10703

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2015.06.111

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Difference in martensitic transformation behavior between carbon- and nitrogen-added metastable asutenitic stainless steels2015

    • 著者名/発表者名
      Masumura, T., Nakada, N., Tsuchiyama, T., Takaki, S., Koyano, T., Adachi, K.
    • 雑誌名

      Proceeding of PTM2015

      巻: 1 ページ: 591-592

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of carbon and nitrogen additions on mechanical stability of metastable austenitic stainless steel2015

    • 著者名/発表者名
      Masumura, T.,Fujino, K., Nakada, N., Tsuchiyama, T., Takaki, S., Adachi, K.
    • 雑誌名

      Proceeding of Asia Steel International Conference 2015

      巻: 1 ページ: 96-97

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of grain size and solute hydrogen on the tensile properties and fracture behaviour of an austenitic steel2015

    • 著者名/発表者名
      Macadre, A., Nakada, N., Tsuchiyama, T. and Takaki, S.
    • 雑誌名

      Proceeding of Asia Steel International Conference 2015

      巻: 1 ページ: 542-543

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Suppression of Hydrogen Embrittlement by Formation of Stable Austenite-Layer in Metastable Austenitic Stainless Steel2014

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiyama, T., Tsuboi, K., Iwanaga, S., Masumura, T., Macadre, A., Nakada, N. and Takaki, S.
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 90-91 ページ: 14-16

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2014.07.005

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermodynamics and Kinetics of Solution Nitriding2014

    • 著者名/発表者名
      N. Nakada, K.Tsuboi, T.Onomoto, T.Tsuchiyama, S.Takaki, G.Inden
    • 雑誌名

      CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry

      巻: 47 ページ: 168-173

    • DOI

      10.1016/j.calphad.2014.09.006

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 炭素・窒素を含有した準安定オーステナイト鋼における機械的安定度と変形温度の関係2016

    • 著者名/発表者名
      増村拓朗、藤野昂平、土山聡宏、高木節雄、安達和彦
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第171回春季講演大会
    • 発表場所
      東京理科大
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Effects of carbon and nitrogen additions on mechanical stability of metastable austenitic stainless steel2015

    • 著者名/発表者名
      Takuro Masumura, Kohei Fujino, Nobuo Nakada, Toshihiro Tsuchiyama, Setsuo Takaki and Kazuhiko Adachi
    • 学会等名
      Asia Steel 2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of grain size and solute hydrogen on the tensile properties and fracture behavior of an austenitic steel2015

    • 著者名/発表者名
      A. Macadre, N. Nakada, T. Tsuchiyama, S. Takaki
    • 学会等名
      Asia Steel 2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of resistance to hydrogen by ultra-grain refinement in a metastable austenitic steel2015

    • 著者名/発表者名
      A. Macadre, N. Nakada, T. Tsuchiyama, S. Takaki
    • 学会等名
      European Congress and Exhibition on advanced materials and processes (EUROMAT 2015)
    • 発表場所
      Warsaw University
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安定オーステナイト系ステンレス鋼の水素侵入挙動に及ぼす転位の影響2015

    • 著者名/発表者名
      坂巻嘉明、赤間大地、土山聡宏、高木節雄
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第170回秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 準安定オーステナイト系ステンレス鋼のMd30に及ぼす炭素および窒素の影響2015

    • 著者名/発表者名
      藤野昂平、増村拓朗、土山聡宏、高木節雄、中田伸生、安達和彦
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第170回秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 準安定オーステナイト系ステンレス鋼の加工硬化挙動に及ぼす炭素および窒素の影響2015

    • 著者名/発表者名
      増村拓朗、藤野昂平、土山聡宏、高木節雄、中田伸生、安達和彦
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会 第170回秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of fracture mode for varying grain sizes in a hydrogen-charged metastable austenitic steel2015

    • 著者名/発表者名
      A. Macadre, N. Nakada, T. Tsuchiyama, S. Takaki
    • 学会等名
      Crack Paths 2015
    • 発表場所
      Palazzo Tassoni
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Difference in martensitic transformation behavior between carbon- and nitrogen-added metastable austenitic stainless steels2015

    • 著者名/発表者名
      Takuro Masumura, Nobuo Nakada, Toshihiro Tsuchiyama, Setsuo Takaki, Tamotsu Koyano and Kazuhiko Adachi
    • 学会等名
      International Conference on Solid-Solid Phase Transformations in Inorganic Materials (PTM 2015)
    • 発表場所
      Westin Whistler Resort & Spa
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安定オーステナイト系ステンレス鋼の水素侵入挙動に及ぼす予歪の影響2015

    • 著者名/発表者名
      坂巻嘉明、赤間大地、土山聡宏、高木節雄
    • 学会等名
      第79回日本熱処理技術協会講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 安定オーステナイト系ステンレス鋼の水素侵入挙動に及ぼす低歪速度変形の影響2014

    • 著者名/発表者名
      坂巻嘉明・岩永修一・中田伸生・土山聡宏・高木節雄
    • 学会等名
      平成26年度合同学術講演会 日本金属学会九州支部 日本鉄鋼協会九州支部 軽金属学会九州支部
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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