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

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02475
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 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 / 3次元組織観察 / 結晶方位関係

研究成果の概要

次世代高強度鋼の更なる性能向上を達成する組織制御のため，せん断型変態初期の組織形成について3次元的に理解することを目的とした。光学顕微鏡ベースのシリアルセクショニングとSEM/EBSDによる結晶方位解析を組合せることで，大領域の3次元組織を取得し，変態初期に生成した組織と旧オーステナイト粒界との関係について検討可能にした。上部ベイナイトでは，粒界を介して両側で結晶方位差の小さいベイナイトペアが生成しており，隣接するオーステナイトの結晶方位がベイナイト生成に影響を与えることが示された。下部ベイナイトでは粒界面に沿って生成しており，粒界面と晶癖面の方位差が生成に影響していることが示された。

自由記述の分野

組織制御

研究成果の学術的意義や社会的意義

次世代高強度鋼では強度と延性の高いレベルでの両立が求められており，そのためにはせん断型変態で得られるベイナイトやマルテンサイトと残留オーステナイトで構成される複相鋼の最適な組織制御が必須である。これらの組織を3次元的に最適化するためには，変態初期から中期にかけての組織制御が重要であり，本研究で確立した3次元組織評価手法によって，変態初期にオーステナイト粒界から生成する組織の3次元的な形態，生成サイト，結晶方位選択等を理解することができ，これら成果はせん断型変態機構の解明や組織制御指針の構築に向けて学術的にも工学的にも非常に有益であると言える。