SUS304鋼のクリープ変形における強磁性相生成のPhase-fieldシミュレーション

Phase-field simulation on the formation of ferromagnetic phase during creep deformation in SUS304 steel

塚田 祐貴*; 白木 厚寛*; 村田 純教*; 森永 正彦*; 高屋 茂  ; 小山 敏幸*

Tsukada, Yuki*; Shiraki, Atsuhiro*; Murata, Yoshinori*; Morinaga, Masahiko*; Takaya, Shigeru; Koyama, Toshiyuki*

SUS304鋼のクリープ変形中における強磁性相の生成をPhase-field法を用いてシミュレーションした。相の析出と成長を同時に取り扱うために、実験結果に基づいたモデルを構築した。このモデルでは、クリープ変形中に炭化物近傍に蓄えられたひずみエネルギーが、相析出の駆動力を増加させると考える。ひずみエネルギーは、炭化物周辺の転位密度の分布関数に基づき評価し、相の核形成エネルギーの計算に用いた。シミュレーション結果は、炭化物と相のモル分率の変化とよく一致していた。さらに、クリープ変形中の転位密度の増加率が、相のモル分率の変化挙動に影響を与えることが明らかになった。

The formation of the ferromagnetic phase during creep deformation in SUS304 steel was simulated by aphase-field method. In order to consider the precipitation and growth of the phase simultaneously, we haveconstructed a model based on experimental results. In this model, strain energy stored near carbideduring creep deformation increases the driving force for precipitation of the phase. This strain energy isestimated on the basis of distribution function of dislocation density in space near the carbide and is used inthe calculation of the activation energy for nucleation of the phase. Changes in mole fraction of both carbide and the phase are reproduced well in this simulation. Furthermore, it is found that theincrease rate of dislocation density during creep process affects the manner of the change in mole fraction ofthe phase.