Quantitative Analysis of Tensile Deformation Behavior by In-Situ Neutron Diffraction for Ferrite-Martensite Type Dual-Phase Steels
Quantitative Analysis of Tensile Deformation Behavior by In-Situ Neutron Diffraction for Ferrite-Martensite Type Dual-Phase Steels
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DOI：
10.2355/tetsutohagane.98.311
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发表时间：
2012
影响因子：
0.3
通讯作者：
S. Morooka;O. Umezawa;S. Harjo;K. Hasegawa;Y. Toji
中科院分区：
文献类型：
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作者：
S. Morooka;O. Umezawa;S. Harjo;K. Hasegawa;Y. Toji
自動車用薄鋼板は,軽量化による低環境負荷の対応およ び安全性向上のために高強度化が求められてきた。近年, 化石燃料への依存を減らし温室効果ガスの排出量を下げ るため,ハイブリット車や電気自動車のような環境対応車 の需要が世界的に急激に高まっている。バッテリーやモー ターなどの駆動システム導入にともなう,車体重量やコス トの削減が大きな課題であるが,鋼板の高強度化,車体軽 量化で得られる,駆動部のダウンサイジングが最も効果的 であると見込まれている 1)。 高強度化には様々な手法があるが,鋼板の成形に必要な 延性や加工性との両立を図ることが必要である 2)。軟質な フェライトと硬質なマルテンサイトからなるDual-phase 鋼 (以下DP 鋼)はその加工硬化能が大きく,高強度と高延性 を両立した代表的な複合組織鋼である。DP鋼板における 加工硬化挙動の理解は,複合組織鋼における高強度化と加 工硬化特性との関係を明らかにする上で重要である。 まず,加工硬化を考えるには,長範囲応力理論と林転位 理論を考慮する必要がある 3)。前者は,不動転位の形成等 によって主すべり面上を運動する転位が阻まれ,次々と転 位が堆積し,その堆積転位群の長範囲に及ぶ逆応力が変形 を律速するという理論である。後者は,2次すべり面上に 増殖された2次系転位が,主すべり面上を貫通する形で林 立し,主すべり転位が運動する際にこれら林転位と種々の 相互作用を引き起こすというものであり 4),後者を支持し た報告が多い 5)。しかしながら,Tomotaら 6)は,DP鋼の塑 性変形は,軟質相の降伏で開始し,2相間の不均一塑性変 形が応力分配(相応力の発生)を起こし,形成された内部 応力場と転位の相互作用により加工硬化が律速される特徴 があると報告している。つまり,DP鋼における加工硬化の 初期挙動は,林転位理論より長範囲応力理論が優先すると している。これらの変形初期の挙動を理解するには,マイ クロメカニックスによる記述が有効である 7-9)。しかし,塑 性変形が進行すると,局所的に大きくなる内部応力場が局 所塑性変形によって緩和されて応力分配が抑制されるた め,現象のモデル化は困難となる。 ところで,その場中性子回折実験は,変形中の内部応力 状態(荷重除荷後は残留応力)の変化を追跡でき,結晶構 造の異なる2相合金の加工硬化挙動を解明する有効な実験 手法である。多結晶材料に生じる内部応力状態には,3種 類の応力尺度が存在する。第1種(内部)応力は,材料の広 範囲の平均的な応力状態を示す。第2種応力は,結晶粒間 および構成相間に相互的に発生する応力状態を示す。中 論 文