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線放射化分析による模擬たたら製鉄試料中のAsとSbの定量伊下 信也*; 平井 昭司*; 岡田 往子*; 鈴木 章悟*; 木村 敦; 大島 真澄
no journal, ,
日本独自の製鉄法として知られるたたら製鉄の発祥や発展については、未だに解明されていない点がある。たたら製鉄試料中のAsとSbの濃度を定量分析することで、原料の産地推定が可能であり、このような科学分析がたたら製鉄に関する謎を解く糸口になると考えられる。たたら製鉄関連試料中のAsとSbは、ppmもしくはsub-ppmオーダーと低レベルである点、主成分元素や不純物元素の放射化により発生する妨害線の影響により、検出器1台で行われる通常の機器中性子放射化分析(INAA)では、定量できない場合があった。そこで、本研究ではINAAよりも高感度分析が可能である多重線放射化分析(NAAMG)により模擬たたら製鉄試料(鉄塊,鉄滓,砂鉄)中のAsとSbの定量を行った。測定の結果、Asでは定量下限値0.1ppmオーダー、Sbは、0.001ppmオーダーで分析が可能であることがわかり、INAAでは定量できなかった試料についても定量できた。現代鉄鋼と比べ、模擬たたら製鉄試料中の不純物は高レベルであり妨害線強度が大きい条件にもかかわらず、鉄や鉄滓中の低レベルのAsとSbの定量ができたことにより、NAAMGの有用性が示された。
永江 勇二; 鬼澤 高志; 若井 隆純; 浅山 泰
no journal, ,
一般的に、クリープ曲線において一次クリープは加工硬化が大きい領域であり、二次クリープは加工硬化と回復がほぼ同等の領域、三次クリープは回復が支配的な領域であると言われている。高Cr鋼では、低ひずみでわずかな二次クリープ領域を示した後、三次クリープ領域に入り、破断に至る。このような特徴を考えた場合、三次クリープでのクリープ速度の増加を抑えることが、クリープ強度向上のための方策であるが、三次クリープ領域に入る時間を遅らせる、あるいはひずみ量を増加させることもクリープ強度向上のための方策であると考えられる。そこでここでは、クリープ曲線における一次クリープひずみと二次クリープひずみ(「加工硬化ひずみ」という。)に着目し、クリープ強度との関係を検討した。その結果、VやNbによって強化されたVN材では加工硬化ひずみが小さくなることで、クリープ破断時間が著しく低下することがわかった。また、9CrとVN材のブロック・パケット形状の相違により、回復挙動が異なる可能性があることが考えられた。
白木 厚寛*; 和田 巧*; 村田 純教*; 森永 正彦*; 高屋 茂; 小山 敏幸*
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高温構造材料として用いられるオーステナイト系ステンレス鋼SUS304では、500-650
Cにおけるクリープ試験材に強磁性相が生じることが知られているが、その変態機構は不明な点が多い。この現象を理解するには、組織自体のエネルギー変化を明らかにすることが有効であると考えられる。そこでまず本研究では、クリープ中に試料内に導入され、室温にもちきたされたひずみエネルギーを転位密度の測定により評価し、強磁性相出現との関連を調べた。その結果、ひずみエネルギーは、寿命比が0.2-0.6の範囲でほぼ一定であるもののクリープ試験時間の進行とともに単調に増加すること,炭化物周辺での局所的な転位密度の増加が認められることなどが明らかになった。また、寿命比0.2程度から強磁性相が出現することが報告されており、本研究の結果はクリープにより蓄積されたひずみと強磁性相の発生が直接的に関連することを示唆している。
蕪木 英雄; 津崎 兼彰*
no journal, ,
水素をチャージしたマルテンサイト鋼の引っ張り試験を行い、最大限界応力を導いた。その結果、水素量が大きい領域で粒界脆化が発生することが観察された。試験試料のき裂周辺の応力,水素分布を予測するため連続体モデルに基づく解析を行った。この水素粒界脆化の原因を探るため、第一原理計算により水素偏析による単純な粒界結合力の変化を求めた。その結果、計算結果は実験による相対的な強度変化をよく説明することがわかった。