| 研究課題/領域番号 |
15K14172
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
鵜飼 重治 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00421529)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 加工・熱処理 / ODS鋼 / 動的フェライト変態 |
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| 研究実績の概要 |
マルテンサイト組織を有する11CrODS鋼をメカニカルアロイングと熱間押出しで作製した。その化学成分はFe-11Cr-0.13C-1.3W-0.28Ti-0.34Y2O3-0.07Ex.O (wt%)である。この押出材を用いて、計画通り熱間圧延試験を行った。熱間圧延条件は1050℃で83%の圧延率とし、圧延後の冷却速度をパラメータに空冷、及びより速い水冷とより遅い炉冷の3条件とした。
これらの試料のEBSD解析から、炉冷、空冷のみならず、水冷で急速冷却してもマルテンサイトに変態せず、フェライトであることが判明した。このような速い冷却速度では、冷却中にオーステナイトからフェライトに変態できる時間的余裕が無いにもかかわらず、フェライトであったことは、熱間圧延中に動的フェライト変態が起こっていることを示すもので、ODS鋼では世界で初めての発見である。
11CrODS鋼における動的フェライト変態の発生メカニズムを熱力学的に検討した。その結果、熱間圧延方向に伸びたオーステナイト結晶粒界で核発生するフェライトの扁平化率と強加工されたオーステナイト結晶粒界エネルギを実際に即して適切に設定することで、動的フェライト変態が十分起こり得ることを示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
今年度の計画は、ODS鋼試料を作製して粗大な変態フェライトが生成する最適な熱間圧延条件を探索することである。今年度の研究で変態フェライトは冷却中でなく熱間圧延中に生成することを新たに見出した。このことはフェライト生成は冷却速度に拠らないことを意味しており、粗大変態フェライトが生成する条件を絞り込む上で、極めて重要な知見を得た。
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| 今後の研究の推進方策 |
熱間圧延中にオーステナイトが強加工されつつ、フェライトに変態することから、圧延中に方位の揃ったフェライト粒が生成しやすく、それらが合体して粗大フェライト粒へと成長したと考えることができる。今後は生成したフェライトの結晶方位を測定しこの考えの妥当性を検証した上で、粗大結晶粒に対応する高温強度を測定して、高強度マルテンサイト系ODS鋼の開発に繋げていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していた学会発表を次年度に変更したこと、及び消耗品の合理化による経費節約のため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究成果の学会発表（国内外）のための旅費及び論文投稿費に使用する計画である。
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