中性子回折法によるマルテンサイト変態の再検討,5; サブゼロ処理したFe-25Ni-0.4C合金におけるX線および中性子回折による内部応力測定

諸岡 聡; Harjo, S.; Gong, W.*; 友田 陽*

no journal, , 

マルテンサイト変態は、母相の隣り合う原子が別々に拡散するのではなく、互いに連携を維持しながら、せん断変形のように移動する無拡散型相変態である。このマルテンサイト変態は膨張変態のために、鉄合金中のマルテンサイトとオーステナイト間で大きなミスフィットひずみが生じ、内部応力が与えられる。この内部応力は、マイクロメカニクスに基づいて考えると、マルテンサイトには圧縮応力が付与され、一方で、オーステナイトにはその反力として、引張応力が与えられる。しかしながら、これまで本件に関する研究では、多くの検討がなされているものの、未だに統一された見解が示されていない。そこで、本研究は、X線および中性子回折法を同一のサブゼロ処理したFe-25Ni-0.4C合金に適用して、マルテンサイト変態に起因した格子定数の変化から残留(内部)応力および軸比c/aの変化を評価し、マルテンサイ変態で生じるマルテンサイトとオーステナイト間の応力状態を再検討することを目的とする。種々の温度でサブゼロ処理したマルテンサイト体積率の異なる試料に対して、(1)X線回折による試料表面法線方向の格子面間隔、(2)X線回折を用いたsin法により得られた応力勾配(M)および平面応力前提の応力、(3)中性子回折によるバルク平均の格子定数・軸比c/aおよび体積率をそれぞれ検討した。本発表では、これらの(1)-(3)の測定結果の相互関係、さらに前報の中性子回折法によるマルテンサイト変態その場観測の結果を含めて比較する。全ての結果において、矛盾なく解釈できる段階に至っていないが、これまでの報告も踏まえて、系統的な整理を行って、問題点を考察する。