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Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; 川崎 卓郎; 伊東 達矢; Harjo, S.
no journal, ,
従来のオーステナイト系ステンレス鋼(ASS)の降伏強度は、面心立方晶の結晶構造のため、極低温では比較的低いままである。最近の研究で、304 ASSの超微細粒(UFG)化は、冷間圧延とその後の焼鈍によって容易に達成できることが明らかになった。粗大結晶粒を有する従来の304 ASSと比較して、室温で、UFG 304 ASSは、良好な延性を維持しながら、結晶粒微細化強化のために著しく高い降伏強度を有する。しかしながら、UFG 304 ASSの低温機械的特性は未だ不明である。本研究では、77
295Kの異なる温度範囲におけるUFG 304 ASSの引張変形挙動を系統的に調査した。その結果、最適な機械的特性は77Kで達成され、極めて高い降伏強さと極限引張強さ、および比較的良好な伸びが得られた。UFG304ASSの低温変形メカニズムについては、その場中性子回折と組織観察を踏まえて議論した。
Gong, W.; 川崎 卓郎; Mao, W.; 伊東 達矢; Harjo, S.
no journal, ,
Neutron diffraction, as a powerful microstructure probe, is reliable for tracking globally averaged crystallographic information associated with microstructure evolution and deformation behavior in structural materials. TAKUMI, is a neutron diffractometer for engineering materials studies at MLF, J-PARC, covering a wide d-range with a good balance between high neutron flux and high resolution. Additionally, a variety of specific sample environments at TAKUMI enable the in situ studies under extreme conditions, such as cryogenic deformation (10K), thermomechanical controlled processes (1473K), fatigue, etc. Crystallographic information including phase fraction, lattice strain (stress), texture, dislocation density, stacking fault probability, etc., obtained by neutron diffraction can uniquely provide insights into microstructure evolution and deformation mechanisms in bulky materials. Various in situ studies on various metallic materials, as well as ex situ measurements, such as residual stress mapping and microstructure characterization for specific purposes, have been conducted. In the presentation, the specifications of the diffractometer TAKUMI and several recent studies on deformation mechanisms in metallic materials using in situ neutron diffraction will be introduced.
伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; Mao, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.
no journal, ,
カーボンニュートラルの実現のため、水素は化石燃料を代替するエネルギーキャリアとして注目を集めている。歴史的に水素は鉄鋼材料の脆化を引き起こすとされてきたが、小川らはSUS310Sに水素を添加することで強度と延性が共に向上することを報告した。これらは水素による固溶強化と双晶変形の促進によると定性的に説明されているが、変形中の転位や積層欠陥の発達に対して、水素がどのような影響を与えるかその詳細は明らかとなっていない。本研究は、その場中性子回折により、これらの欠陥に対する水素の影響を明らかにすることを目的とする。
諸岡 聡; 小山 元道*; 川崎 卓郎; Harjo, S.
no journal, ,
Medium Mn steels have been actively investigated due to their excellent balance between material cost and mechanical properties. In particular, medium Mn steel with a nominal chemical composition of Fe-5.0Mn-0.1C (mass%) fabricated by intercritical annealing 923 K for 1.8 ks after cold-rolling, was the high-strength mechanical properties at low temperature. This strengthening mechanism evaluated by means of in-situ neutron diffraction under low temperature (engineering materials diffractometer (TAKUMI) at Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC)), electron back scatter diffraction (EBSD), low temperature differential scanning calorimetry (DSC) and low temperature magnetic susceptibility measurement. We found that as the sample temperature decreases, face-centered cubic (FCC) structure transferred face-centered tetragonal (FCT) structure. Namely, it suggests that austenite transformed martensite like Fe-Pd or Fe-Pt alloy. Therefore, the origin of the high-strength mechanical properties at low temperature was in the presence of FCT martensite. This study got partially support from MEXT Program: Data Creation and Utilization Type Material Research and Development (JPMXP1122684766).