• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実施状況報告書

鉄合金ラスマルテンサイトの3次元組織解析によるマルテンサイト変態理論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 22K18910
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

柴田 曉伸  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, 上席グループリーダー (60451994)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワードマルテンサイト / 鉄鋼材料 / 3次元解析
研究実績の概要

本研究では,FIB-SEMシリアルセクショニングにより,変態メカニズムに直結した特徴であるラスマルテンサイトの形態3次元情報や晶癖面方位などの結晶学的特
徴を詳細に解析し,その結果に基づいてマルテンサイト変態の新たな変態理論を確立することを目指している.
本年度は,中炭素鋼 (Fe-2Mn-0.5C) を用いた.オーステナイト化処理後に水冷した試料を用いて,FIB加工により~25μm × 25μm ×25μm程度のピラー形状試験片を作製し,FIB-SEMシリアルセクショニングを実施した.また,シリアルセクションング後の試料から薄膜試料をFIBにより作製し,TEM・STEM解析を行った.
FIB-SEMシリアルセクショニング結果からラス3次元形態を再構築したところ,それぞれのラスが複雑に入り組んでいるとともに,晶癖面とは異なる界面を持ったバリアントが隣接して生成している傾向を確認することができた.2面トレース解析によって晶癖面方位は(1 2 1)A面に近いことがわかった.この晶癖面方位は,正方晶性および格子不変変形の様式を考慮したマルテンサイト変態の現象論を用いることによって,その傾向をうまく説明することができる.一方で,晶癖面とは方位が異なるバリアント界面は(0 1 1)面に近いことが明らかとなった.TEM,STEMにより内部微視組織を観察した結果,内部に大量の変態双晶が存在していることを見出した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上述のように中炭素鋼を用いた解析を実施し,3次元形態や内部微視組織を明らかにすることができた.

今後の研究の推進方策

昨年度に実施したIF鋼および低炭素鋼の結果と,本年度実施した中炭素鋼の結果を併せ,マルテンサイト変態機構の考察を行っていく.

次年度使用額が生じた理由

本年度に使用しなかった消耗品代に充当する.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

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

  • [雑誌論文] Relationship between Three-dimensional Crack Morphology and Macroscopic Mechanical Properties of Hydrogen-related Fracture in Martensitic Steel2024

    • 著者名/発表者名
      Shibata Akinobu、Madi Yazid、Besson Jacques、Nakamura Akiko、Moronaga Taku、Okada Kazuho、Gutierrez-urrutia Ivan、Hara Toru
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 64 ページ: 660~667

    • DOI

      10.2355/isijinternational.ISIJINT-2023-316

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of local plasticity accompanying hydrogen-related fracture in low-carbon martensitic steel2024

    • 著者名/発表者名
      Lan Xiaodong、Okada Kazuho、Gutierrrez-Urrutia Ivan、Shibata Akinobu
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 50 ページ: 333~341

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2023.10.273

    • 査読あり
  • [学会発表] Substructure and crystallographic features of as-quenched lath martensitic steels2023

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Shibata, Goro Miyamoto, Shigekazu Morito, Akiko Nakamura, Taku Moronaga, Houichi Kitano, Ivan Gutierrez-Urrutia, Toru Hara, Kaneaki Tsuzaki
    • 学会等名
      MS&T23
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi