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2022 年度 実績報告書

3次元組織解析による鋼のせん断型変態における組織形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H02475
研究機関東京大学

研究代表者

南部 将一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00529654)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード鉄鋼材料 / マルテンサイト変態 / ベイナイト / 組織制御 / 3次元組織観察
研究実績の概要

今年度は「2次生成したベイナイトの3次元組織」について検討した。特に下部ベイナイトについて,その2次生成した組織を3次元的に評価した。使用した鋼は0.6wt%C-1.5wt%Si-1.75wt%Mnを含む組成であり,1000℃600s保持することでオーステナイト化した後,350℃まで急冷し保持することで5~15%程度ベイナイト変態させた試料を評価した。2次生成したベイナイトは主に1次生成したベイナイトのエッジ部から生成するものと板面から生成するものに分かれており,それぞれ選択されるバリアントが異なることが分かった。1次生成したベイナイトのエッジ部から生成したベイナイトのバリアント選択について弾性相互作用エネルギー,弾性ひずみエネルギーおよびKC条件に基づいて検討した結果,いずれの観点からも実験的に観察されたバリアントの生成が有利であることを示した。一方,1次生成したベイナイトの板面から生成したバリアントは,弾性ひずみエネルギーや弾性相互作用の観点ではバリアント選択の優位性について説明することはできず,オーステナイトの塑性変形やバリアント間の界面エネルギーなどの影響を考慮する必要があると考えられる。
また,「マルテンサイト変態の変態初期組織の3次元解析」を行い,マルテンサイトの初期の生成挙動について検討した。用いた鋼は0.15wt%C-14wt%Niを含む組成であり,1000℃に加熱しオーステナイト粒の大きさを制御した後に急冷し,変態率が5%程度の温度で再加熱し,焼き戻し処理を行った後に室温まで急冷した。この熱処理により変態初期に生成したマルテンサイトを焼き戻しマルテンサイトとし,残りを焼入れままマルテンサイトとすることで3次元観察を行いやすくした。変態初期に生成するマルテンサイトはベイナイトと異なり,粒界のエッジに沿うバリアントが生成しやすいことを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Observation of Upper Bainite in the Initial Stage of Transformation in 0.4 wt%C TRIP Steel2023

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Jimbo, Shoichi Nambu
    • 雑誌名

      metals

      巻: 13 ページ: 355

    • DOI

      10.3390/met13020355

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystallographic Analysis on the Upper Bainite Formation at the Austenite Grain Boundary in Fe-0.6C-0.8Mn-1.8Si Steel in the Initial Stage of Transformation2023

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Jimbo, Shoichi Nambu
    • 雑誌名

      crystals

      巻: 13 ページ: 414

    • DOI

      10.3390/cryst13030414

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 3-dimensional morphology of upper and lower bainite in the initial stage of transformation2022

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Jimbo, Shoichi Nambu
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Advanced Steels (ICAS2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbide-freeベイナイトにおけるシーフ内部組織の3次元観察2022

    • 著者名/発表者名
      神保 翔太郎,南部 将一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第184回秋季講演大会

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公開日: 2023-12-25  

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