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Dislocation characteristics of martensitic steel studied by ${it in situ}$ neutron diffraction experiment

その場中性子回折法を用いたマルテンサイト鋼の転位状態に関する研究

川崎 卓郎; Harjo, S.; Gong, W.; 相澤 一也; 岩橋 孝明; Shi, Z.*; Li, J.*; 友田 陽*; Ung$'a$r, T.*

Kawasaki, Takuro; Harjo, S.; Gong, W.; Aizawa, Kazuya; Iwahashi, Takaaki; Shi, Z.*; Li, J.*; Tomota, Yo*; Ung$'a$r, T.*

鉄鋼材料に代表される金属材料の力学的特性を理解するためには、弾性ひずみだけでなく、転位の密度や配列状態など微細構造を評価することが重要である。これらの情報はX線や中性子回折パターンに表れるBraggピークの形状を詳しく解析することで得ることができる。透過能の高い中性子を用いることでバルク状態の材料内部の微細構造に関する情報を得ることができるが、これまで中性子(特にパルス中性子)はあまり適用されてこなかった。我々はJ-PARC物質生命科学実験施設BL19に設置された工学材料回折装置 匠を用いてマルテンサイト鋼の引張り試験その場中性子回折測定を行い、CMWP法と呼ばれる解析法を用いてこの材料の微細構造を調べた。その結果、巨視的なひずみの増加に伴う転位密度の増加は比較的小さく、転位配列の顕著な規則化が観測された。

To evaluate the characteristics of the microstructure of materials, such as dislocation density, dislocation character and crystalline size, is as important as elastic strain in order to understand the mechanical properties of the materials. These characteristics can be obtained by analyzing the peak profile in X-ray or neutron diffraction patterns. Although high-penetrability of neutron enables direct observation of the characteristics inside bulky materials, not much research on the microstructure which uses neutron diffraction is available. In the present study, the dislocation characteristics of a martensitic steel during tensile deformation was investigated by in-situ neutron diffraction experiment using Engineering Material Diffractometer TAKUMI at BL19 of MLF, J-PARC and CMWP method. According as the strain increases, significant increasing of the correlation between the dislocations was observed though the increasing of dislocation density is not very much.

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