| 研究課題/領域番号 |
16360370
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
金属生産工学
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
水渡 英昭 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70030054)
|
|---|
| 研究分担者 |
井上 亮 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (70111309)
太田 裕己 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (20271976)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
|
| キーワード | 大入熱溶接 / HAZ靱性 / 微細介在物 / 結晶粒成長制御 / 粒内フェライト |
|---|
| 研究概要 |
大入熱溶接を高張力鋼板に適用すると溶接継手の熱影響部(HAZ部)のオーステナイト粒が極めて粗大化するため靱性が極めて劣化する。これを防ぐために、介在物を利用した鋼組織微細化について研究を行った。
溶鋼段階で微細な酸化物、硫化物の分散状態を制御し、冷却凝固後にこれらの析出物を核生成サイトとすることにより鋼結晶粒径を制御した鋼材を作製した。これを溶接熱サイクル再現装置を用いて、大入熱溶接に相当する昇温保持冷却条件下で処理した。この方法により、HAZ部の粒成長抑制に適した一時脱酸生成物および冷却凝固で生じる硫化物、炭窒化物の組成、粒径分布、および分散状態についての知見を得た。また、HAZ部の粒成長抑制におよぼす介在物のピン止め効果、偏析元素のsolute drag効果、析出した硫化物、炭窒化物粒子の溶解と成長関係の影響についても検討した。さらに、介在物組成および粒径分布と凝固組織、粒内フェライトの析出核との相関関係を明らかにし、溶接金属とHAZ部の組織制御方法について検討した。
脱酸アルゴン気流中でFe-C系合金を溶解し、初期酸素、硫黄および窒素濃度を制御した。これにFe-X合金(X=Al、Mg、Zr、Ti、Si)を添加して酸化物を主体とした一次介在物を生成させ、この析出物を核にした凝固や変態による組織の微細化についての研究を行った。初期凝固核の個数密度および凝固組織の形態(柱状晶、等軸晶など)と一次介在物の組成、大きさ、量との相関関係を調べた。また、溶鋼段階で存在する一次介在物上に、冷却過程で二次介在物(主に硫化物、炭窒化物)が生成することを見出し、複合析出しやすい一次介在物と二次介在物の組み合せ、粒内フェライト(IGF)生成に有効な介在物やIGF生成機構支配因子について検討を行った。
|
