| 研究課題/領域番号 |
21246106
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
友田 陽 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (90007782)
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| 研究分担者 |
大沼 正人 物質材料研究機構, 量子ビーム研究センター, 主幹研究員 (90354208)
石垣 徹 茨城大学, フロンティア応用原子科学研究センター, 教授 (00221755)
ステファヌス ハルヨ 日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究員 (40391263)
鈴木 淳市 日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究主幹 (40354899)
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| キーワード | 中性子回折 / 中性子小角散乱 / 相変態 / 組織制御 / 鉄鋼材料 / その場測定 / 時分割測定 / ベイナイト |
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| 研究概要 |
鉄鋼材料の組織制御を従来の熱膨張測定に加えて、その場中性子広角回折および小角散乱によって結晶構造変化、炭素濃度分配、変態生成物のサイズ分布等を時分割で追跡する手法の確立が本研究の目的である。本年度は、ビームタイムの制約から、熱膨張測定と広角回折、熱膨張測定と小角散乱の同時測定を行い、最後にこれら3つの同時測定を試作した測定装置を用いて行った。具体的には、まず、高合金炭素鋼をオーステナイト化処理の後、ソルトバスを用いてベイナイト+残留オーステナイト組織に調整した。J-PARCの中性子回折実験装置「匠」を用いて、加熱に伴う逆変態挙動、続いて900℃のオーステナイト単相状態から300℃に過冷保持して、ベイナイト変態の進行を広角回折プロファイルの変化と熱膨張測定結果を解析し検討した。測定データがイベント方式で記録されるので、実験後に統計精度を見ながら時分割解析法を検討した。一方、小角散乱に関しては、JRR-3のSANS-JIIを用いて変態挙動を追跡し、変態生成物のサイズ分布等を測定できることを明らかにした。これらを同時に測定することが望ましいので、昨年度に製作した熱膨張測定装置を中性子材料構造解析装置iMATERIAに取り付けて、2月にベイナイト変態の進行を実験した。その後、3月11日の東日本大震災で実験は中断したが、それまでに得られた結果を整理解析し、測定方法およびデータ解析方法の高度化を検討した。
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