放射光回折測定によるオーステナイト/焼入れマルテンサイト複層鋼板の変形挙動の検討

Deformation behavior of laminated steels consisting of austenite and quenched martensite characterized by synchrotron radiation diffraction

小島 真由美*; 井上 純哉*; 南部 将一*; 小関 敏彦*; 徐 平光   ; 秋田 貢一; 鈴木 裕士  ; 菖蒲 敬久  ; 城 鮎美; Zhang, S.

Ojima, Mayumi*; Inoue, Junya*; Nambu, Shoichi*; Koseki, Toshihiko*; Xu, P. G.; Akita, Koichi; Suzuki, Hiroshi; Shobu, Takahisa; Shiro, Ayumi; Zhang, S.

複層鋼板では、従来鋼板を凌駕する強度-延性バランスが実現されており、その変形挙動について興味が持たれる。前報では、変形中その場中性子回折法を用いて各ひずみレベルにおける内部応力測定を行い、降伏点や加工硬化挙動の違いに起因してマルテンサイトとオーステナイト間で応力分配が生じる点を明らかにした。また、脆性的な焼入れマルテンサイトにおいても複層化によって十分な塑性変形が生じることを示した。しかしながら、中性子回折では材料全体のマクロな応力分配挙動は明らかになったものの、界面を考慮したミクロな応力分布については未だ不明である。一方で、放射光は集光性が高く数十mの空間分解能を有する。そのため、本研究で用いる数百m程度の層内における応力分布を評価するには有効な手法と考えられる。また、白色光であるため、1つのスペクトル中に多数のhkl反射が含まれ、変形の結晶方位依存性に関する評価も可能と期待される。そこで本研究では、放射光回折を用いて、変形前の変形後における層内の残留応力,結晶回転,内部ひずみ(転位密度)分布を評価することとした。初期状態において、マルテンサイトでは圧縮の残留ひずみ、オーステナイトではマルテンサイトとバランスをとるように引張の残留ひずみが測定された。変形後は硬質なマルテンサイトでは弾性的な変形をするため引張ひずみに転じるが、層内の応力分布は比較的均一に生じることが明らかとなった。

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