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[目的]強ひずみ加工による結晶粒の超微細化は、材料強化だけではなく加工性や靭性等の様々な機械的性質を向上させる有効な方法である。しかし、結晶粒超微細化は同時に蓄積ひずみエネルギー増大による熱的安定性を損ないやすい。この間題解決のため、第二相粒子を分散させた金属材料を強ひずみ加工することにより、材料強度の更なる向上と熱的安定性を両立させた超微細粒組織が得られる可能が考えられる。そこで本研究では、析出物を分散させたオーステナイト鋼を温間にて多軸鍛造法にて強ひずみ加工し、その微細組織の発達過程、強度および熱的安定性について検討した。
[実験方法]強化型オーステナイト系ステンレス鋼の熱間圧延材から、軸比1.5:1.22:1の矩形状試験片を切り出し、圧縮試験機を用いて、温度673Kおよび873K、ひずみ速度3.0x10^<-3>_s^<-1>で多軸鍛造を行なった。その後、ビッカース硬さ試験、光学顕微鏡と透過型電子顕微鏡による微視組織観察を行った。最後に、焼鈍試験により熱的安定性を調査した。
[結果]
1)微細な第二相粒子は超微細組織の形成と発達を遅延させる。
2)整合粒子は強ひずみ加工による均一な組織微細化を妨げるが、強度維持と組織安定性に極めて重要な効果を持つ。
3)加工温度の高い方が等軸状の超微細組織をより低いひずみで得やすい。これは微細粒形成に動的回復が大きく起因しているためと考えられた。
4)第二相粒子の存在は材料の熱的安定性を向上させる。特に整合粒子の存在は結晶内の回復や再結晶を抑制する働きが強い。
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