Heterogeneous nano-structures and specific mechanical properties of heavily cold-rolled stainless steels

冷間強圧延したステンレス鋼のヘテロナノ構造と力学特性

三浦 博己*; 小林 正和*; 戸高 義一*; 渡邊 千尋*; 青柳 吉輝*; 大場 洋次郎  

Miura, Hiromi*; Kobayashi, Masakazu*; Todaka, Yoshikazu*; Watanabe, Chihiro*; Aoyagi, Yoshiteru*; Oba, Yojiro

多種多様なステンレス鋼に95%まで冷間強圧延を施すと、ナノラメラーやせん断帯、ナノ双晶等の混合した金属組織が形成される。特に、オーステナイト相中に目玉状組織と呼ばれるせん断帯と双晶から成るヘテロナノ構造が形成されることが大きな特徴である。このような冷間強圧延したステンレス鋼は、1.5GPaを超える高い引張強度と10%の伸びを備えることが分かった。さらに、引張強度は時効によって2.0GPaまで上昇した。このことから、強加工の技術を用いず、単純な冷間圧延のみで強度と伸びを兼ね備えたステンレス鋼を製造できるという革新的な知見が得られた。

Heavy cold rolling can develop unique mixed structures with nano-lamellar, shear bands and mechanical nano-twins in various kinds of stainless steels. In particular, "eye-shaped" twin domains developed in phase are a main feature of the mixed structures. The heavily cold rolled stainless steels possessed a high tensile strength over 1.5 GPa as well as a ductility of 10%. The strength increased to 2.0 GPa by ageing. This indicates that the heavily cold rolling can produce excellent structural materials having high strength and ductility.