巨大ひずみ加工により組織制御した炭素鋼の優れた力学特性発現メカニズムの解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760467
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 戸高 義一 豊橋技術科学大学, 工学部, 准教授 (50345956)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 巨大ひずみ形状不変加工 / 結晶粒微細化 / 力学特性 / 引張特性 / 疲労特性 / 水素脆化 / 格子欠陥 / 鉄鋼材料

研究概要

特別な合金元素を含まない極低炭素鋼を試料として、巨大ひずみ加工の一つであるHPT(High-Pressure Torsion)加工により作製したサブミクロン結晶粒バルク材の力学特性を調査した。引張特性において、引張強度1.9GPa,破断伸び30%を示した。これは優れた引張特性を示す鉄鋼材料の一つであるマルエージング高合金鋼に匹敵する。また、熱処理と組合せることで、高強度を維持したまま水素脆化を抑制できることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Hydorogen embrittlement of submicrocrystalline ultra-low carbon steel produced by high-pressure torsion straining (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, K. Morisako, M. Kumagai, Y. Matsumoto, M. Umemoto
  • 雑誌名: Advanced Materials Research Vols.89-91 ページ: 763-768
  • 査読あり
• [雑誌論文] マルテンサイト鋼の高速ドリル加工によるドリル穴表層における超微細結晶粒組織形成とその力学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸高義一, 川畑雄士, Jinguo Li, 田中修二, 小栗和幸, 鈴木正, 梅本実, 土谷浩一
  • 雑誌名: 鉄と鋼 96巻 ページ: 21-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tensile and fatigue properties of sub-microcrystalline ultra-low carbon steel produced by HPT-straining (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, H. Nagai, Y. Takubo, M. Yoshii, M. Kumagai, M. Umemoto
  • 雑誌名: International Journal of Materials Research Vol.100 ページ: 775-779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tensile property of submicrocrystalline pure Fe produced by HPT-straining (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, M. Yoshii, M. Umemoto, C. Wang, K. Tsuchiya
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vols.584-586 ページ: 597-602
  • 査読あり
• [学会発表] Hydrogen embrittlement of submicrocrystalline ultra-low carbon steel produced by high-pressure torsion straining (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, K. Morisako, M. Kumagai, Y. Matsumoto, M. Umemoto
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Steel Science (IS3-2009)
  • 発表場所: Japan, Kyoto
  • 年月日: 20091021-20091024
• [学会発表] 高圧下巨大ひずみ加工による圧力誘起相変態を利用した材質制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸高義一, 梅本実, 大西由城, 東宏昭, 入江建州, 足立望, 上路林太郎
  • 学会等名: 日本金属学会公募シンポジウムテーマ【基調講演】
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20090915-20090917
• [学会発表] Mechanical pro perties of submicrocrystalline IF ste el produced by HPT-straining (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, H. Nagai, Y. Takubo, M. Yoshii, M. Kumagai, M. Umemoto
  • 学会等名: Interna tional Conference on Processing, Man ufacturing of Advanced Materials (THE RMEC'2009)【INVITED】
  • 発表場所: Germany, Dresden
  • 年月日: 20090825-20090829
• [学会発表] Fatigue property of sub micron-grained ultralowcarbon steel p roduced by HPT straining (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, H. Nagai, M. Umemoto, M. Yoshi i, M. Kumagai
  • 学会等名: 11th Intern ational Symposium on Physics of Mater ials (ISPMA11)
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20080824-20080828
• [学会発表] Tensile property of submi crocrystalline pure Fe produced by HP T-straining (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Todaka, Y. Miki, M. Umemoto, C. Wang, K. Tsuchiya
  • 学会等名: The 4th International Co nference on Nanomaterials by Severe P lastic Deformation (NanoSPD4)
  • 発表場所: Goslar, Germany
  • 年月日: 20080818-20080822
• [図書] 金属材料の加工と組織 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森永正彦, 古原忠, 戸田裕之
  • 総ページ数: 232
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://martens.me.tut.ac.jp/