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neutron diffraction study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.
Acta Materialia, 287, p.120767_1 - 120767_16, 2025/04
被引用回数：15 パーセンタイル：97.88(Materials Science, Multidisciplinary)Incorporating solute hydrogen into Fe-Cr-Ni-based austenitic stainless steels enhances both strength and ductility, providing a promising solution to hydrogen embrittlement by causing solid-solution strengthening and assisting deformation twinning. However, its impacts on the relevant lattice defects evolution (
, dislocations, stacking faults, and twins) during deformation remains unclear. This study compared the tensile deformation behavior in an Fe-24Cr-19Ni (mass%) austenitic steel with 7600 atom ppm hydrogen-charged (H-charged) and without hydrogen-charged (non-charged) using neutron diffraction. Hydrogen effects on the lattice expansion, solid-solution strengthening, stacking fault probability, stacking fault energy, dislocation density, and strain/stress for twin evolution were quantitatively evaluated to link them with the macroscale mechanical properties. The H-charged sample showed improvements in yield stress, flow stress, and uniform elongation, consistent with earlier findings. However, solute hydrogen exhibited minimal influences on the evolution of dislocation and stacking fault. This fact contradicts the previous reports on hydrogen-enhanced dislocation and stacking fault evolutions, the latter of which can be responsible for the enhancement of twinning. The strain for twin evolution was smaller in the H-charged sample compared to the non-charged one. Nevertheless, when evaluated as the onset stress for twin evolution, there was minimal change between the two samples. These findings suggest that the increase in flow stress due to the solid-solution strengthening by hydrogen is a root cause of accelerated deformation twinning at a smaller strain, leading to an enhanced work-hardening rate and improved uniform elongation.
菱沼 章道; 深井 勝麿; 沢井 友次; 仲田 清智*
Intermet., 4, p.179 - 184, 1996/00
プラズマ回転電極法で作製した粉末焼結体を、熱間静水圧加工および恒温鍛造処理したTi-47%atAl合金の照射(873Kで1
10
n/m
(E
1MeV)までJRR-2で中性子照射)後、873Kでの引張特性を調べた。TiAl合金は照射によって、全伸び6%から10%と延性化するが、応力-歪曲線への照射の影響は少ない。すなわち、降伏応力、加工指数は照射によって変化しない。この照射による延性化は、主変形モードの双晶変形の核が照射下で生成し、変形を容易にするためである。また、双晶核は逆位相境界を持たないフランクループから発生する。Ll
規則相をもつTi-Al合金では、逆位相境界の有無で2種類のフランクループが結晶学上考えられる。そのうち逆位相境界を持たないループが優先的に形成されるが、その完全ループへの変換は、逆位相境界の生成を伴うため容易ではない。従って、照射による損傷組織の発達が著しく制限される。
依田 修; 栗山 将
J.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed., 15(5), p.773 - 786, 1977/05
加熱ロールで圧延したポリエチレン(PZ)の結晶配向とラメラ構造の変形機構をX線回折法を用いて解析した。圧延の初期では、ロール圧伸方向に垂直な面内に配向したPZ[110]軸のまわりに回軸した配向特性を示すが、圧延の度合いが増すにつれ、c軸がロール延伸方向にa軸がロール面に垂直な方向に配向する。 ラメラ構造の変形では、ロール圧延の初期から、ラメラ構造に2種類あることがわかった。1つはロール延伸方向に優先的に配向するものがあり、他は延伸方向に、圧延の度合いに応じて一定の角度をなすラメラ法線を有するものである。後者を小角線散乱の長周期から解析した結果、圧延初期には、PZのフォルド長は変化せず、分子鎖がラメラ内で傾くことによって、見掛け上、長周期が変化することを見出した。
neutron diffraction伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; 川崎 卓郎; 岡田 和歩*; 柴田 曉伸*; Harjo, S.
no journal, ,
Hydrogen is being considered as an alternative energy carrier to fossil fuels to achieve the goal of "Carbon Neutrality". While hydrogen has historically been associated with causing steel embrittlement, Ogawa et al. reported that the introduction of hydrogen to a Fe-24Cr-19Ni-based (mass%) austenitic stainless steel (AISI Type 310S) enhances both strength and ductility, thus counteracts the embrittlement effect. Although this phenomenon was qualitatively explained by the hydrogen-induced solid-solution strengthening and the promotion of deformation twinning, the influence of hydrogen on the development of dislocations and stacking faults (i.e., twin nuclei) during deformation remains less understood. Furthermore, the mechanism promoting twinning is not well established. In this study, we conducted in situ neutron diffraction measurement using TAKUMI of J-PARC to investigate the influence of hydrogen on the evolution of these crystal defects and to reveal the role of solute hydrogen in enhancing both strength and ductility.
伊東 達矢; 小川 祐平*; Gong, W.; 川崎 卓郎; 柴田 曉伸*; 岡田 和歩*; Harjo, S.
no journal, ,
持続可能な社会の構築に向け、国を挙げて水素社会の実現に向けた研究が行われている。安心・安全な水素インフラを構築するために、水素環境で強度・延性に優れる信頼性の高い鉄鋼材料が求められている。しかし、一般的に水素は脆化を引き起こす"悪者"であると考えられてきた。このような中、近年、FCC構造を有するステンレス鋼の一種であるSUS310S(Fe-24Cr-19Ni (mass%))において、水素を添加することによって強度と伸びが共に向上することが報告された。この現象は、条件によっては水素が機械特性の向上に有用であることを示しており、大きな注目を集めている。そこで本研究では、引張試験中その場中性子回折実験を行い、水素が機械特性を向上させるメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。
