2019 年度研究成果報告書

鉄鋼関連材料の新しい迅速分析法の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	17H03435
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・資源生産工学
研究機関	東北大学
研究代表者	今宿晋東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40606620)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	カソードルミネッセンス / 介在物 / 製鋼スラグ / 遊離CaO / 遊離MgO / 耐熱鋼 / スケール
研究成果の概要	本研究では、カソードルミネッセンス(CL)法を用いて、鉄鋼中の非金属介在物を迅速に識別する手法および耐熱鋼の酸化スケールの同定、形状観察、膜厚測定を非破壊で測定する手法の確立を目指した。走査型電子顕微鏡を用いて、測定試料からの発光を分光器(CLスペクトル)およびデジタルカメラ(CL像)によって測定した。Alキルド鋼中のAl2O3-CaO介在物、希土類金属(La, Ce, Nd)を脱酸・脱硫剤に用いた鋼中の介在物、窒化物介在物(BN, AlN)をCL像の発光色から識別することができた。Al2O3およびSiO2スケールの同定と形状観察をCL像から、膜厚測定をCLスペクトルから行うことができた。
自由記述の分野	材料分析化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、カソードルミネッセンス法という分析手法を用いて、鉄鋼の特性や生産性を低下させる原因となる介在物を迅速に識別する手法や耐熱鋼の性能評価に重要な表面の酸化被膜の同定、形状および膜厚を非破壊で評価する手法を確立した。これらの手法は、従来の評価法と異なり、非破壊で短時間で評価できるため、鉄鋼生産の向上や鉄鋼製品の品質向上につながる分析手法となる可能性がある。