2016 Fiscal Year Annual Research Report
Grain refinement of steels by conroling strain field associated with displacive transformation
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16H04532
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮本 吾郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60451621)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | せん断型変態 / 鉄鋼材料 / ひずみ場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
せん断型変態特有の大きな変態ひずみを利用して，別方位結晶の核生成を促進することで，せん断型変態組織を微細化する新たな手法を確立するため，本年度は，旧オーステナイト粒径を約200umに揃え0.05%から0.75%まで炭素量を変えたFe-2Mn-C合金を種々の温度でベイナイト変態および焼入れによりマルテンサイト変態させた．その結果，マルテンサイト組織のブロックは炭素濃度が高くなるほど単調に微細化することが明らかとなった．また，高炭素ほどKC条件に有利なバリアント対が多く生成していた．一方，ベイナイト組織では，変態温度が低下するほどブロック組織は微細化するが，炭素濃度依存性は変態温度によって傾向が異なり，500℃変態材では高炭素ほどやや微細化するのに対して，450℃，400℃変態材では，高炭素になるほど粗大化する傾向が見られた．このようなブロックサイズの炭素濃度と変態温度依存性は，変態温度での母相強度と変態駆動力で整理することができることを示した．
また、変態ひずみの定量評価については，収束電子線ビーム（FIB）で周期的なパターンを書き込んだ基準板を作成して，画像相関法によるひずみ測定の可否について検討を行った．その結果，SEM内で一定角度差をつけて撮影した写真を三次元画像相関ソフトで解析することで，精度は悪いながらも光学顕微鏡観察よりもより高倍での三次元ひずみ分布測定ができることを示した．測定精度については，角度差をより大きくし，FIB加工によるパターンの鮮明度を上げることで，改善できるものと考えている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、Fe-Mn-C合金についてのデータベースが完成し，変態ひずみ測定について実験条件をほぼ絞り込むことができているため，順調に進展していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度は，本年度の結果を受けて，Fe-Ni基合金において生成するレンズおよびラスマルテンサイトについて画像相関法を用いて変態ひずみを定量測定する．さらに，薄膜試料をマルテンサイト変態させることで，変態ひずみがマルテンサイト変態に及ぼす影響について解明する．
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