| 研究課題/領域番号 |
15206077
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
高木 節雄 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90150490)
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| 研究分担者 |
東田 賢二 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (70156561)
土山 聡宏 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (40315106)
森川 龍哉 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00274506)
中島 孝一 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (30363378)
中田 伸生 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (50380580)
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| キーワード | 超細粒 / メカニカルミリング / 機械的性質 / 熱間押出 |
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| 研究概要 |
メカニカルミリング処理粉末の熱間押出による超細粒棒鋼の作製
本申請課題のこれまでの成果により、メカニカルミリング(MM)法を用いて鉄粉内部の組織をナノサイズにまで微細化する技術、ならびにこれを熱間圧延により固化成形することで結晶粒径約0.2μmの超微細粒組織を有するバルク鉄を作製する技術を確立した。本年度は、より大型の超微細粒鋼を作製することを目的として、従来より粉末の固化成形法として工業的に広く用いられている熱間押出とMM法を組み合わせることにより、超微細粒棒鋼の製造を試みた。ただし、大圧下の押出加工では、押出方向への結晶粒の伸長および加工発熱による粒成長の促進が懸念されるため、本研究項目では、まずMM処理を施した純鉄粉を熱間押出により固化成形する手法を確立し、次いで、得られた棒材の組織を微細に維持するための第二相粒子添加の影響について検討を行った。第二相粒子を添加せずに熱間押出た試料においては、結晶粒が大きく成長し、押出方向に著しく伸長した組織となるのに対して、3vol.%のY_2O_3を添加して熱間押出した試料では、押出方向への結晶粒の伸長に関して明瞭な改善が見られ、平均結晶粒径;0.25μm、アスペクト比;2.1と非常に微細かつ等軸状に近い粒が得られた。このことから、Y_2O_3がピン止め材として有効であり、熱間押出時においても粒成長抑制効果が高いということが明らかとなった。また、製造した超微細粒棒鋼では、約1.9GPaという著しく高い耐力が得られており、従来の熱間圧延により作製した板材に比べて高い強度を有することも明らかとなった。
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