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平野 伸一*; 若井 暁*; 上野 文義; 岡本 章玄*
no journal, ,
微生物によって金属腐食が促進される現象は微生物腐食(MIC)と呼ばれている。近年、微生物が鉄からエネルギー源として電子を引き抜くことでカソード反応を促進し、腐食生成物形成後も鉄から微生物への電子の流れが継続することで顕著な腐食を引き起こす電気微生物腐食(EMIC)が提案された。石油・ガス関連施設におけるEMICに関する研究が進められているが、淡水環境での研究事例は非常に限られている。本発表では、淡水環境である河川,地下水を対象として鉄を唯一の電子源として増殖する微生物を探索した結果、得られた電気腐食性硫酸還元菌の特殊な腐食形態について報告する。
諸岡 聡; 川崎 卓郎; Harjo, S.; 山下 享介*; 小山 元道*; 澤口 孝宏*; 芳賀 芳範
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第3世代先進高張力鋼とされるQ&P鋼や5mass%前後のMnを添加した中Mn鋼等は、フェライト,マルテンサイト、及びオーステナイトを利用している。この三相の微視組織では、オーステナイトの存在により、鋼は塑性変形をさらに拡大することができ、オーステナイト自体が塑性変形すると、マルテンサイトに変態し、鋼の全体的な強度が向上する。特に、Millerにより提起された中Mn鋼は、2相域焼鈍し、その温度に保持することで、高温域におけるオーステナイト中にC, Mnを濃化させ、30vol.%以上の多量のオーステナイトを残存させることを可能とした。その結果として、第3世代先進高張力鋼の目標に合致する優れた強度-延性バランスを発揮することができる。これまで、Koyamaらは、5Mn-0.1C鋼において、室温における機械特性と詳細な微視組織観察の結果から変形機構の解明を進めている。一方で、Yamashitaらは、低温における機械特性を評価し、室温(298K)と比較して、降伏強度が非常に高くなることを報告しているが、その原因については言及していない。そこで、本研究では、中性子回折法による低温環境下その場測定を用いて、5Mn-0.1C鋼の低温挙動を観測し、低温環境における特異な力学特性の解明を進めることを目的とする。
小山 元道*; 北條 智彦*; Varanasi, R.*; 山下 享介*; 諸岡 聡; 川崎 卓郎; Harjo, S.
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鉄鋼材料では、リューダース変形のようなマクロ不均一変形から微視組織に依存したミクロ不均一変形まで、様々なスケールでの不均一塑性発達が知られる。特に、近年発展が著しい高強度複相鋼板ではミクロレベルの不均一塑性発達が著しく、これが強くマクロ力学特性に影響している。つまり、マクロ変形および特性を制御するためにはミクロ変形を理解することが不可欠となっている。例えば、高延性高強度を両立する中Mn鋼の不均一塑性発達は、初期組織だけでなく、変態誘起塑性に由来した変形中における結晶構造変化(マルテンサイト変態)が、ミクロ変形挙動を複雑化させている。降伏挙動だけを考える場合でも、フェライトと準安定オーステナイトで構成される微細等軸粒を有する中Mn鋼では、その複相組織およびマルテンサイト変態に由来したミクロ不均一変形だけでなく、これに連動したマクロな不均一変形、すなわちリューダース変形が起こるためにその理解は容易ではない。この複雑性のため、中Mn鋼の降伏挙動は未だ研究が続いている。本講演では、マルチスケールその場観察を通して得られた中Mn鋼のリューダース変形挙動の一端を示す。
梅田 岳昌*; Zhang, Y.*; 宮本 吾郎*; 古原 忠*; 諸岡 聡
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パーライトは、鋼の共析変態によって得られ、冷却によって生じた駆動力は炭素の拡散や、フェライト/セメンタイトラメラの形成、パーライト/オーステナイト界面の移動に消費されると考えられてきた。実際には、パーライト変態時に生じるひずみや、成長先端における合金元素の分配や界面偏析によっても駆動力が消費され、より複雑なエネルギー散逸が起こっていると推測される。エネルギー散逸によって界面の移動に寄与できる駆動力が減少し、成長速度も遅くなるが、その定量的な理解がパーライト鋼の組織制御において重要である。しかし変態kineticsに影響を及ぼすエネルギー散逸因子の検討はパーライト変態の場合にはあまり行われていない。そこで本研究では、Fe-C-Mn合金をモデル系として選択し、パーライトの成長界面の移動時におけるエネルギー散逸について定量的評価することを目的とした。
味戸 沙耶*; 西村 隼杜*; 北條 智彦*; 小山 元道*; 藤田 健一*; 柿沼 洋*; 秋山 英二*; 柴山 由樹
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近年、自動車車体の軽量化による燃費の向上を目的として、自動車用鋼板は高強度化が進められている。しかし、鉄鋼材料は高強度化にともない、水素脆化感受性の増加が問題となる。自動車用鋼板は、プレス成形にともない材料内部には塑性ひずみと残留応力が不均一に導入される。この不均一な塑性ひずみおよび残留応力は、材料中での水素拡散挙動へ影響し、鋼中の水素濃度分布が局在化する可能性がある。したがって、プレス成形鋼板の水素脆化特性を理解するためには、プレス成形で導入される塑性ひずみや残留応力で変化する水素拡散挙動を明らかにする必要がある。我々は、これまで水素と反応すると色が変化するIr錯体を用いた水素可視化法の開発に取り組み、純鉄を透過した水素を可視化することに成功した。本研究では、この水素可視化法を張出し成形鋼板へ適用し、水素拡散挙動の分布解析を試みた。さらに、有限要素法(FEM)を用いて塑性ひずみと残留応力分布を解析し、塑性ひずみと残留応力が水素拡散挙動へ与える影響を調査した。
徐 平光; 諸岡 聡; 山本 和喜; Vogel, S. C.*; Lutterotti, L.*; 菖蒲 敬久
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Because of large spot size and high penetrability, neutron diffraction can acquire the average orientation information of a bulk polycrystalline sample and monitor the microstructure and/or texture evolutions. Though many new neutron facilities with higher thermal beam flux have been established for residual stress and texture measurements, neutron diffraction facilities attached at a conventional research reactor like the Japan Research Reactor No.3 (JRR-3) are still being expected to support broader neutron diffraction application studies not limited by metals, alloys, ceramics, composite materials, and even geological materials. In this oral presentation, the newest experimental results from a round robin texture measurement test of international standard limestone will be formally reported and the related discussion and future prospect will be involved.
足立 望*; 戸高 義一*; 諸岡 聡; 徐 平光
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セメンタイトは、鉄鋼材料における基本的な構成相の一つであるが、溶性法による単相試料の作製が困難である。したがって、従来技術で得られるセメンタイト単相試料は、鋼材から抽出した微小サンプルや、物理蒸着法で作製した薄膜など、
mスケールの微小試験片に限られており、諸特性の理解は不十分である。われわれは、メカニカルボールミリング(BM)と放電プラズマ焼結(SPS)を組み合わせたプロセスによりバルク形状の単相セメンタイトを作製する技術を有している。伸線加工したパーライト鋼は、耐水素脆性に優れることが知られており、セメンタイトの変形挙動や水素挙動の理解が高い耐水素脆性を有する材料開発に重要であると考えられる。本研究では、単相バルクセメンタイト試料を用いてセメンタイトの圧縮変形挙動を調査した。また、電気化学的水素透過試験によりバルクセメンタイト中の水素透過挙動についても検討した。BMおよびSPSにより、セメンタイトの体積割合96%のバルク試料が得られた。試料中には4vol.%程度のフェライト粒が均一分散している。EBSD観察により焼結後のバルクセメンタイトは、結晶粒径約0.6mの等軸粒を有しており、方位はランダムであることが分かった。一方、圧縮変形を加えた試料におけるセメンタイト粒は、円柱半径方向に伸長した。また、[010]が圧縮方向に配向した(010)繊維集合組織を形成していた。この傾向は、バルク平均情報が得られる中性子回折によっても同様であった。一般に、圧縮変形において主すべり面はひずみの増加に伴って圧縮軸に対して垂直に配向することが知られている。したがって、本研究によって得られたセメンタイトの変形集合組織は、(010)がセメンタイトの主すべり面であることを示唆している。セメンタイトは、Fe-Fe原子間は金属結合であるが、Fe-C原子間の結合は共有結合的であり結合力がFe-Fe結合と比較して強いと考えられている。(010)は、Fe-C結合が横切らない唯一の結晶面であることから、(010)が主すべり面となったと考えられる。