| 研究課題/領域番号 |
07650862
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
片山 博 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (90002881)
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| 研究分担者 |
田湯 善章 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (20250524)
桃野 正 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (10002940)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 高Al合金鋼 / 耐食性鋼 / 延性改善 / 脆化要因 / Fe-Al複炭化物 / 炭素固定 / 環境脆化 / Al-Si合金鋼 |
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| 研究概要 |
本研究において得られた主な結果は次のようである。
1.極低炭素鋼を母材として用いた場合、Al含有量の増加とともに引張強さおよび硬さは増大し、伸びは著しく減少した。10%Al合金鋼の伸びは2〜15%の範囲でばらついた。
2.10%AlにおいてC含有量を増加すると、硬さは向上するが、引張強さおよび伸びは減少し、0.09%Cでは引張試験片の作製中に破断した。炭素含有量の増加にともない結晶粒内および粒界に針状の析出物が増加し、これはEPMA分析によりFe_3AlC相と同定された。炭素による高Al合金鋼の脆化は、この複炭化物の結晶粒界への析出に起因すると考察した。
3.炭素の固定を目的としてTiおよびZrを添加した。Tiの添加量が増加すると析出物はFe_3AlCからTiCに変化し微細化された。その結果、伸びは向上したが、圧延加工が可能なほどは向上しなかった。Zrの添加により結晶粒が著しく微細化されたが、Fe_2Zrが粒界に析出して網目状組織が形成され、むしろ脆化した。
4.Ca、Ceおよび市販の精錬剤による精錬を行なっても、高Al合金鋼の延性は改善できず、むしろ脆化した。
5.実験結果および文献調査に基づき、高Al合金鋼は湿分を含む雰囲気中では本来環境脆化を起こしやすいものであり、根本的な延性改善策の確立は不可能と判断された。
6.最後に、環境脆化の防止と耐食性の確保を目的として、5%Al合金鋼の機械的性質に及ぼすSi添加の影響を検討した。その結果、約1%までのSi添加では十分な延性を有し、またこの組成では耐食性もかなり優れていると推定された。
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