2019 Fiscal Year Annual Research Report
Metallurgy of precipitation aiming at ductility enhancement: Fabrication and characterization of core-shell structured particle dispersion steels
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17H01333
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
土山 聡宏 九州大学, 工学研究院, 教授 (40315106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸岡 聡 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究副主幹 (10534422)
大橋 鉄也 北見工業大学, 工学部, 特任教授 (80312445)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 軟質Cu粒子 / 塑性変形 / 加工硬化 / マイクロボイド / 応力集中 / 中Mn鋼 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3つの異なる組織を（母相/シェル/コア）にそれぞれ配置した3棲類のコア-シェル構造粒子分散強化鋼を創成し、その組織の詳細や機械的性質について調査を行った。今年度はとくに、（フェライト/オーステナイト/マルテンサイト）および（フェライト/Cu/炭化物VC）コア-シェルタイプの材料を対象として研究を行った。
（フェライト/オーステナイト/マルテンサイト）タイプ鋼については、Fe-5%-0.1%C合金に対して、オーステナイト域からの部分焼入れおよびその後の二相域焼鈍によって（オーステナイト/マルテンサイト）コア-シェル組織を形成させた。引張試験によって機械的性質を調査した結果、コアのマルテンサイトが材料の加工硬化性を高めると同時に、シェル部がTRIP効果を生じて延性向上に寄与した。その結果、通常の焼入れ-二相域焼鈍材に比べて著しく高い強度を示すと同時に、十分な局部伸びを発現させることに成功した。
一方、（Cu/炭化物VC）タイプ鋼については、Fe-0.2%C-0.9V-2%Cu合金に対して焼入れ-焼戻しを行った後、オーステナイト＋VC二相域に加熱した後種々の冷却速度で室温まで冷却し、フェライト基地中にCuとVCを分散させて試料を作製した。冷却過程でCuとVCの複合析出が生じたが、冷却速度によってその形態は大きく変化した。冷却速度が速い空冷の場合は、CuとVCが別個に均一核生成を生じ、強度が著しく上昇した。冷却速度を低下させて、炉冷すると、オーステナイト化処理温度で残存していたVC粒子を核としてCuが析出したが、Cuが一方向に優先成長する傾向にあり、粒状のコア-シェル構造粒子は得られなかった。しかしながら、引張変形時におけるCuの塑性変形による応力集中抑制効果により、VC単独添加鋼やCu単独添加鋼に比べると、優れた強度-延性バランスを示した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
