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2018 年度 実績報告書

ひずみ場制御による鉄鋼材料のせん断型変態組織の微細化法確立

研究課題

研究課題/領域番号 16H04532
研究機関東北大学

研究代表者

宮本 吾郎  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60451621)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードマルテンサイト / ひずみ場 / 組織微細化 / バリアント
研究実績の概要

本研究では、せん断型変態特有の大きな変態ひずみを利用して,別方位結晶の核生成を促進することでせん断型変態組織を微細化する新たな手法を確立する.変態ひずみがマルテンサイト組織に及ぼす影響を明確にするため,本年度は,以下の点に取り組んだ.
昨年度,薄膜試料を用いて変態ひずみの影響を明確にすることは困難であることが明らかになったため,当初予定していた様々なバルク組成を有する試料を用いた実験を拡張し,Fe-Mn-C合金を中心として,γ粒径,炭素濃度およびMn濃度を変えた試料におけるラスマルテンサイトのブロックサイズ,パケットサイズを系統的に調査する.具体的には,Fe-(0,2,4)Mn-(0.2,0.4)C合金を850℃から1200℃の種々の温度でγ化した後に焼入れ,様々なγ粒径の試料におけるマルテンサイト試料を作製する.この試料をEBSD測定して,ラスマルテンサイトのブロックおよびパケットサイズを測定し,ラスマルテンサイト組織形成に及ぼす母相粒径,炭素濃度およびMn濃度依存性を調査した。
その結果,ブロック厚さは旧γ粒径には依存せず一定であること、CおよびMn添加に伴い減少することが確認された。また、ブロック長さについては旧γ粒径の微細化およびC添加に伴い減少し、Mn添加はほとんど影響しないことが確認された。ブロック組織の形成に密接に関係するバリアント組織について見ると、CおよびMn添加によりバリアント隣接傾向が変化していたことから、バリアントの生成機構を決定する因子である変態駆動力や母相強度がブロック厚さに影響していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Chemistry and three-dimensional morphology of martensite-austenite constituent in the bainite structure of low-carbon low-alloy?steels2018

    • 著者名/発表者名
      Takayama N.、Miyamoto G.、Furuhara T.
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 145 ページ: 154~164

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.11.036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Ferrite Growth and Substructure Formation during Bainite Transformation in Fe-9Ni-C Alloys: <i>In-Situ</i> Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Furuhara Tadashi、Abe Shin-ya、Miyamoto Goro
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 ページ: 214~223

    • DOI

      doi.org/10.2320/matertrans.MC201714

    • 査読あり
  • [学会発表] Variant structure of martensite and bainite in steels2019

    • 著者名/発表者名
      Goro Miyamoto, Tadashi Furuhara,
    • 学会等名
      MS&T2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ベイナイト変態およびマルテンサイト変態に必要な変態駆動力の比較2018

    • 著者名/発表者名
      宮本吾郎、古原忠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第175回春季講演大会
  • [学会発表] ラスマルテンサイトのブロック幅に及ぼすC, Mn濃度および母相粒径の影響2018

    • 著者名/発表者名
      須田隆文, 宮本吾郎, 古原忠
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第176回秋季講演大会
  • [学会発表] 鉄鋼の窒化処理及び浸窒焼入れ処理における組織制御2018

    • 著者名/発表者名
      宮本吾郎
    • 学会等名
      日本熱処理技術協会第84回秋季講演大会
  • [学会発表] Variant coupling of martensite and bainite structures in steels2018

    • 著者名/発表者名
      Goro Miyamoto
    • 学会等名
      Polycrystals: microstructure and effective properties
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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