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中性子回折を用いたミクロ組織評価による日本刀の製作過程の解明

Elucidation of manufacturing process of Japanese sword by microstructural characterization using neutron diffraction

及川 健一  ; Harjo, S.  ; 鬼柳 善明*; 川崎 卓郎 ; 森戸 茂一*; 伊藤 正和*; 大庭 卓也*; Pham, A.*; 篠原 武尚  ; 甲斐 哲也  

Oikawa, Kenichi; Harjo, S.; Kiyanagi, Yoshiaki*; Kawasaki, Takuro; Morito, Shigekazu*; Ito, Masakazu*; Oba, Takuya*; Pham, A.*; Shinohara, Takenao; Kai, Tetsuya

日本刀のミクロ組織は主に、刃側は高い硬度のマルテンサイトであり、背面側は比較的低い硬度のフェライトであることが知られている。ミクロ組織のタイプは、同じような位置でも刀ごとに異なり、製造方法の違いによるものと考えられている。今回、30年以上前に光学顕微鏡分析およびXRDを用いて研究された4種の日本刀試料片を用い、中性子回折実験を行った。顕微鏡分析から相分率分布は評価されず、またX線回折は定性的にのみ利用され、格子定数、相分率、構成相の転位密度は評価されなかった。そこで我々は、MLFのTAKUMIを用い、マッピング測定を3つの直交する方向に実施した。マッピング測定におけるゲージボリュームは、2mm角とした。Z-Rietveldを用いた解析により、試料毎に可能な相(フェライト, マルテンサイト, セメンタイトなど)の格子定数、相分率、選択配向のマッピングを行った。当日はこれら解析結果の概略を紹介し、過去の報告と比較を行う。

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