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2015 年度 実績報告書

変形誘起マルテンサイト変態におけるバリアント選択則

研究課題

研究課題/領域番号 14J02956
研究機関京都大学

研究代表者

陳 美伝  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワードSUS304オーステナイト系ステンレス鋼 / 変形誘起マルテンサイト変態 / 放射光X線回折 / 局所応力場 / 多結晶体 / εマルテンサイト
研究実績の概要

本研究では、SUS304オーステナイト系ステンレス鋼における変形誘起マルテンサイト変態の組織形成過程とその結晶学的特徴をEBSD及び放射光X線回折を利用した局所応力測定法を合わせて調べた。下記の通りの主な結果が得られた。
熱誘起マルテンサイトおよび変形誘起マルテンサイト (応力・ひずみ誘起) の組織と結晶学的特徴を詳細に解析し、これらのマルテンサイト変態はオーステナイト→εマルテンサイト→α’マルテンサイトという順序であることを明らかにした。また、それぞれのマルテンサイトの形態についての相違も調べた。
放射光X線回折を用いて引張変形中の多結晶母相オーステナイトの局所応力場を測定し、局所応力場が多結晶体中の場所によって大きく異なり、外部応力とはほぼ一致しないことを明らかにした。
変形誘起マルテンサイト変態の各変態過程におけるバリアント選択を、組織及び結晶方位解析により調べた。その結果、オーステナイト→εマルテンサイト変態過程でのバリアント選択を、放射光X線回折を用いて測定した引張変形中の多結晶母相オーステナイトの局所応力場に基づいて解析した。一軸の外部応力場によってはバリアント選択が説明できなかった、一方、放射光X線回折を用いて測定した局所応力を用いるとバリアント選択が説明され、オーステナイト→εマルテンサイト変態を担うショックレー部分転位が受ける分解せん断応力成分の大小によって優先的に生成するεマルテンサイトのバリアントが決定されることを初めて証明したことは、特筆すべき成果である。
以上の成果はSUS304オーステナイト系ステンレス鋼における変形誘起マルテンサイト変態時のバリアント選択を含む組織形成過程を、放射光X線回折を利用した多結晶体中の局所応力測定という先端的手法を用いて初めて明らかにしたものであり、学術上に寄与することができた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Local stress evaluation during deformation in SUS304 austenitic stainless steel2015

    • 著者名/発表者名
      M. Chen, A. Matsumoto, A. Shibata, D. Terada, T. Miyazawa, M. Sato, H. Adachi, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Materials Today: Proceedings 2S

      巻: 2 ページ: S937-S940

    • DOI

      10.1016/j.matpr.2015.07.436

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relationship between local stress field in austenite and variant selection in deformation-induced martensitic transformation in Fe-24Ni-0.3C alloy2015

    • 著者名/発表者名
      A. Matsumoto, M. Chen, A. Shibata, T. Miyazawa, M. Sato, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Materials Today: Proceedings 2S

      巻: 2 ページ: S945–S948

    • DOI

      10.1016/j.matpr.2015.07.438

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 放射光X線を用いたその場局所応力場測定による変形誘起マルテンサイト変態挙動の解析~変態誘起塑性を利用した高強度・高延性材料の実現に向けて~2016

    • 著者名/発表者名
      陳 美伝、柴田 曉伸、宮澤 知孝、佐藤 眞直、辻 伸泰
    • 学会等名
      第2 回元素戦略プロジェクト<研究拠点形成型>/大型研究施設連携シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-22
  • [学会発表] SUS304オーステナイト系ステンレス鋼におけるひずみ誘起マルテンサイト変態のバリアント選択と局所応力場の関係2015

    • 著者名/発表者名
      陳 美伝、松本 晃英、柴田 曉伸、宮澤 知孝、佐藤 眞直、寺田 大将、辻 伸泰
    • 学会等名
      日本金属学会第157回秋季講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18

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公開日: 2016-12-27  

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