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諸岡 聡; 山下 享介; Harjo, S.; 土山 聡宏*
no journal, ,
現代の自動車設計は、車両の軽量化、燃料効率の向上、乗客の安全性の向上を考慮したうえで、新しい高強度鋼(AHSS)の開発が必要とされており、中Mn鋼はAHSSの第3世代に望まれる特性目標を達成するために提案された鋼種の1つである。土山らは、5.0Mn鋼にQP熱処理を施すことで、フェライトをマルテンサイトに置き換えることによって連続降伏を促進し、強度と延性のバランスを向上させることを提案している。しかしながら、マルテンサイトの導入は、(
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)二相域焼鈍中のオーステナイトの不完全な安定化によってのみ可能であり、C及びMn分配が不十分な未変態オーステナイトの形成に繋がることも懸念される。そのため、中Mn鋼を構成する結晶相の変形挙動を詳細に理解する必要がある。本研究は、中性子回折法によるその場測定を用いて、5.0Mn鋼の変形挙動を調査することを目的とする。本実験はJ-PARC MLFに設置されたTAKUMI(BL19)を使用して、中性子回折法による引張変形中その場測定を実施した。引張変形による任意時間の回折パターンの変化に対して、格子面間隔・積分強度の情報を評価することで、マルテンサイトの導入による元素分配が不十分な未変態オーステナイトの変形挙動を観測することに成功した。
小山 元道*; 北條 智彦*; 宮本 吾郎*; 諸岡 聡; 山下 享介; 澤口 孝宏*; 峯 洋二*; 眞山 剛*; 興津 貴隆*; 榊原 睦海*; et al.
no journal, ,
高強度-高延性鋼を開発するために近年盛んに研究されてきた対象は、高Mn鋼と変態誘起塑性(TRIP)鋼である。高Mn鋼の研究を通して、Mn利用による積層欠陥エネルギーおよび相変態挙動の制御の重要性が再認識された。また、素材コストも睨みながら、従来の延性強度バランスを打破するには、未変態オーステナイトのTRIP効果を利用することが有効であるとの見方も広く受け入れられてきた。これら高Mn鋼とTRIP鋼の研究が合流する形で、TRIP効果を示す中Mn鋼が注目されている。中Mn鋼は優れた延性強度バランスを示す。しかし、複相であること、化学組成や熱処理条件に敏感であること、変形誘起マルテンサイト変態を示すこと、大きなリューダース変形を示すこと、応力ひずみ応答においてセレーションが現れること等に起因して、非常に複雑な塑性変形挙動を呈する。そのため、その優れた力学特性発現の機構は未だ不明瞭である。本講演では、その優れた力学特性の原因を組織発達および塑性変形挙動解析に基づいて明らかとするための研究戦略を示し、その妥当性と応用展開を広く議論する。
海老原 健一; 杉山 優理*; 高井 健一*; 松本 龍介*; 鈴土 知明
no journal, ,
水素脆化は、鉄鋼材料における遅れ破壊や溶接熱影響部での割れの原因として考えられており、その機構解明及びそれに基づく予測・予防が望まれている。水素脆化機構として提案されているいくつかのモデルにおいて、水素助長ひずみ誘起空孔モデルでは、水素によって過剰に発生した空孔そのものが脆化を引き起こすと考えている。実験においてモデルを支持する結果が得られているが、空孔量や空孔の凝集で生成される空孔クラスターのサイズや量などの脆化への影響に関する定量的考察はあまり見られない。このことから、本研究では、ひずみにより誘起される空孔や空孔クラスターの挙動についての定量的考察を目指し、水素助長ひずみ誘起空孔を含む純鉄の水素熱脱離スペクトルの数値シミュレーションによる再現を試みた。結果として、シミュレーション結果には実験スペクトルとの違いが現われ、それらは空孔クラスターの拡散速度に起因することが示唆された。本結果については、照射により空孔が過剰となる原子力材料の脆化の研究への応用が考えられる。
五十嵐 誉廣; 小松 篤史; 加藤 千明; 坂入 正敏*
no journal, ,
環境・エネルギー問題の観点から、鉄鋼材料の大気腐食研究は重要なテーマの一つである。本研究では、腐食量に大きく関係する環境因子の一つである液膜厚さに着目し、吸着塩量と相対湿度をパラメータとする腐食予測モデルの構築とシミュレーションを行った。開発モデルにより、昼夜の相対湿度変化による腐食速度変化を表現することが可能となった。また、1日の中で腐食速度が急激に変化する時間帯があった。シミュレーションデータを解析したところ、これは含有塩の潮解等による液膜厚さの変化の可能性が示唆された。
古賀 紀光*; 山下 享介; 梅澤 修*
no journal, ,
引張変形下におけるTRIP鋼中の残留オーステナイトの加工誘起変態挙動と試験片表面のひずみ分布状態をデジタル画像相関法とEBSD法を用いて調査した。引張変形により微視的な視野において不均一なひずみ分布が導入されていた。加工誘起変態によるひずみの導入を可視化することができ、加工誘起変態が生じることでひずみ分布が均一になることを明らかとした。比較的高ひずみ領域に存在する残留オーステナイトは優先的にマルテンサイトへと変態していたことから、不均一なひずみ分布は残留オーステナイトの変形に対する安定性に影響することが示唆された。より高倍の視野における解析では、母相フェライト/残留オーステナイト界面に多くのひずみが集中していることが確認された。このようなひずみ集中はフェライト母相と残留オーステナイトの変形能の差に起因していると推察される。高ひずみ領域で優先的に加工誘起マルテンサイト変態が観察されたことから、このようなひずみまたは応力の集中により加工誘起変態が促進されたと示唆された。