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2013 年度 実績報告書

ナノオーステナイトからのマルテンサイト変態

研究課題

研究課題/領域番号 24656440
研究機関京都大学

研究代表者

柴田 曉伸  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60451994)

キーワード金属材料 / マルテンサイト / ナノ組織 / 電子顕微鏡法
研究概要

本研究では合金電析とその後の種々の温度における焼鈍により, 34μm~290nmの粒径を有するFe-22Ni合金オーステナイト単相組織を作製し,ナノメートルオーダーの粒径を有するオーステナイトから生成したマルテンサイトの組織特徴・結晶学的特徴を調べ,以下の知見を得た.
粒径34μmの粗大粒オーステナイトから, 室温以上の温度でラスマルテンサイトが生成した. 一方, 粒径4.0μm~290nmの超微細粒オーステナイトおよびナノオーステナイトは, 室温でも安定であった. このことから, オーステナイト粒径の微細化によってMs点が大きく低下することがわかった. 粒径290nmのナノオーステナイトから液体窒素温度によるサブゼロ処理によって生成したマルテンサイトは, 内部に変態双晶を含んだ板状の形態を呈しており, 粗大粒オーステナイトから生成したラスマルテンサイトとは形態が大きく異なっていた. また結晶方位解析の結果, 1 つのナノオーステナイト粒から複数のマルテンサイトバリアントが生成していることがわかった. 粒径4.0μmの粗大オーステナイトからは, 変態によって導入される形状ひずみをお互いに緩和するマルテンサイトバリアントが集団で生成しており, またマルテンサイトの晶癖面が {3 10 15}面にほぼ沿った形で生成していたが, 粒径1.6μmの超微細粒オーステナイトおよび粒径290nmのナノオーステナイトからのマルテンサイト変態では, 形状ひずみを緩和するようなバリアント選択則は観察されず, また晶癖面は {3 10 15}面トレースとは一致していなかった. 以上より, オーステナイトの結晶粒径をナノメートルオーダーへ微細化することによって, そこから生じるマルテンサイトの形態やバリアント選択則, および晶癖面が大きく変化することがわかった.

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Microstructures of Pearlite and Martensite Transformed from Ultrafine-Grained2013

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Shibata, Shohei Daido, Daisuke Terada and Nobuhiro Tsuji
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 54 ページ: 1570-1574

    • DOI

      10.2320/matertrans.MH201312

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallographic features of hydrogen-related Fracture in martensitic carbon steels2013

    • 著者名/発表者名
      A. Shibata, T. Murata, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on New Developments in Advanced High-Strength Sheet Steels,

      巻: なし ページ: 293-302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of strain rate on hydrogen embrittlement in low-carbon martensitic steel2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Momotani, A. Shibata, D. Terada, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on New Developments in Advanced High-Strength Sheet Steels

      巻: なし ページ: 303-310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between low-temperature embrittlement and microstructure of martensite in low-carbon martensitic steel2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuboi, A. Shibata, D. Terada, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on New Developments in Advanced High-Strength Sheet Steels

      巻: なし ページ: 377-382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of prior austenite grain size on hydrogen embrittlement behaviors in 8Ni-0.1C steel2013

    • 著者名/発表者名
      A. Shibata, T. Matsuoka, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing

      巻: なし ページ: 583-589

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Martensitic transformation from nanocrystalline austenite in Fe-Ni alloys fabricated by electrodeposition2013

    • 著者名/発表者名
      F. Ichikawa, A. Shibata, H. Adachi, T. Yamasaki, N. Tsuji
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing

      巻: なし ページ: 3315-3322

    • 査読あり
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト鋼の脆性破壊挙動2014

    • 著者名/発表者名
      柴田曉伸,坪井瑞記,辻伸泰
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
    • 招待講演
  • [学会発表] マルテンサイト鋼における水素脆性破壊挙動のFRASTA 法による解析2014

    • 著者名/発表者名
      柴田曉伸,松岡雄大,上野明,辻伸泰
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会春季期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] SUS304オーステナイト系ステンレス鋼の変形誘起マルテンサイト変態におけるバリアント選択則2014

    • 著者名/発表者名
      陳美伝,松本晃英,柴田曉伸,寺田大将,足立大樹,宮澤知考,佐藤眞直,辻伸泰
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] Effect of grain size on hydrogen embrittlement behaviors of high Mn TWIP steel2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Bai, Akinobu Shibata, Daisuke Terada, and Nobuhiro Tsuji
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会春季期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト鋼における低温脆性破壊の結晶学的解析2014

    • 著者名/発表者名
      坪井瑞記,柴田曉伸,寺田大将,辻伸泰
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会春季期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト鋼における水素脆性のひずみ速度依存性2014

    • 著者名/発表者名
      桃谷裕二,柴田曉伸,寺田大将,辻伸泰
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会春季期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      20140321-20140323
  • [学会発表] マルテン サイト鋼における脆性破壊挙動 〜低温脆性と水素脆性〜2013

    • 著者名/発表者名
      柴田曉伸,坪井瑞記,松岡雄大,村田 有,辻 伸泰
    • 学会等名
      第57回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      20131125-20131126
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ結晶オーステナイト組織を有するFe-Ni合金電析箔のマルテンサイト変態挙動2013

    • 著者名/発表者名
      市川文崇,柴田曉伸,足立大樹,山崎徹,辻伸泰
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] Crystallographic analysis of hydrogen-related fracture in martensitic steels2013

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Shibata, Tamotsu Murata, Hiroshi Takahashi, Akira Ueno, Nobuhiro Tsuji
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130917-20130919
    • 招待講演
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト鋼の低温脆性とマルテンサイト微視組織の関係2013

    • 著者名/発表者名
      坪井瑞記,柴田曉伸,寺田大将,辻伸泰
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] 低炭素マルテンサイト鋼の水素脆性におよぼすひずみ速度の影響2013

    • 著者名/発表者名
      桃谷裕二,柴田曉伸,寺田大将,辻伸泰
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130917-20130919
  • [学会発表] Mechanical properties of nanocrystalline austenite in Fe-24Ni-0.3C alloy prepared by high pressure torsion and subsequent heat treatment2013

    • 著者名/発表者名
      Shuai Chen, Akinobu Shibata, Nobuhiro Tsuji
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      20130917-19
  • [学会発表] Effect of prior austenite grain size on hydrogen embrittlement behaviors in 8Ni-0.1C steel2013

    • 著者名/発表者名
      A. Shibata, T. Matsuoka, N. Tsuji
    • 学会等名
      The 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Waikoloa, USA
    • 年月日
      20130804-20130809
  • [学会発表] Martensitic transformation from nanocrystalline austenite in Fe-Ni alloys fabricated by electrodeposition2013

    • 著者名/発表者名
      F. Ichikawa, A. Shibata, H. Adachi, T. Yamasaki, N. Tsuji
    • 学会等名
      The 8th Pacific Rim International Congress on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Waikoloa, USA
    • 年月日
      20130804-20130809
  • [学会発表] Crystallographic features of hydrogen-related Fracture in martensitic carbon steels2013

    • 著者名/発表者名
      A. Shibata, T. Murata, H. Takahashi, N. Tsuji
    • 学会等名
      International Symposium on New Developments in Advanced High-Strength Sheet Steels
    • 発表場所
      Vail, USA
    • 年月日
      20130623-20130626
  • [学会発表] Effect of strain rate on hydrogen embrittlement in low-carbon martensitic steel2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Momotani, A. Shibata, D. Terada, N. Tsuji
    • 学会等名
      International Symposium on New Developments in Advanced High-Strength Sheet Steels
    • 発表場所
      Vail, USA
    • 年月日
      20130623-20130626
  • [学会発表] Relationship between low-temperature embrittlement and microstructure of martensite in low-carbon martensitic steel2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuboi, A. Shibata, N. Tsuji
    • 学会等名
      International Symposium on New Developments in Advanced High-Strength Sheet Steels
    • 発表場所
      Vail, USA
    • 年月日
      20130623-20130626

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公開日: 2015-05-28  

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