複合組織材におけるマクロ・ミクロ変形機構の解明

軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相からなる二相鋼 (Dual Phase (DP))鋼は高強度・高延性とともに高い加工硬化能を示す代表的な先進高強度鋼の一つとして注目を集めている。単相材料は結晶粒微細化によって更なる高強度が実現される一方、延性が大きく低下してしまう欠点を示すのに対して、DP鋼においては結晶粒微細化により強度のみならず延性も大幅に向上する興味深い結果が得られた。近年、画像相関法という先端ひずみ解析手法より、微細粒DP材は軟質相/ 硬質相間のひずみの差が小さく両相がより均一に変形することが明らかになっている。しかしながら、結晶粒微細化による変形不均一性の緩和機構について十分に理解されていない。本研究は、この課題に関して局所ひずみ(変形)だけでなく、両相間の力学的相互作用を考慮した応力分布（各相の内部応力の分布）をミクロ組織レベルで調査し、DP鋼の優れた力学特性の本質を理解することを目的としている。画像相関法を応用したミクロ応力可視化手法を用いて10μm程度の平均フェライト粒径を有するDP材におけるマイクロボイド周辺のミクロ応力可視化に成功し、マイクロボイドの形成前後に応力・ひずみ分布が大きく変化することが明らかになった。今後変形中マルテンサイト変態が生じるTransformation induced plasticity (TRIP)鋼を用い、マルテンサイト変態前後の応力分布を調査することにより変形誘起マルテンサイト変態の素過程とその粒径依存性を明らかにする。

軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相からなる二相鋼 (Dual Phase (DP))鋼は高強度・高延性とともに高い加工硬化能を示す代表的な先進高強度鋼の一つとして注目を集めている。単相材料は結晶粒微細化によって更なる高強度が実現される一方、延性が大きく低下してしまう欠点を示すのに対して、DP鋼においては結晶粒微細化により強度のみならず延性も大幅に向上する興味深い結果が得られた。近年、画像相関法という先端ひずみ解析手法より、微細粒DP材は軟質相/ 硬質相間のひずみの差が小さく両相がより均一に変形することが明らかになっている。しかしながら、結晶粒微細化による変形不均一性の緩和機構について十分に理解されていない。本研究は、この課題に関して局所ひずみ(変形)だけでなく、両相間の力学的相互作用を考慮した応力分布（各相の内部応力の分布）をミクロ組織レベルで調査し、DP鋼の優れた力学特性の本質を理解することを目的としている。画像相関法を応用したミクロ応力可視化手法を用いて10μm程度の平均フェライト粒径を有するDP材におけるマイクロボイド周辺のミクロ応力可視化に成功し、マイクロボイドの形成前後に応力・ひずみ分布が大きく変化することが明らかになった。今後変形中マルテンサイト変態が生じるTransformation induced plasticity (TRIP)鋼を用い、マルテンサイト変態前後の応力分布を調査することにより変形誘起マルテンサイト変態の素過程とその粒径依存性を明らかにする。