Development of 2500MPa-class ultra-high-performance hypereutectoid steel: elucidation of the origins for strength and ductility

2500MPa级超高性能过共析钢的开发：阐明强度和延展性的起源

基本信息

批准号：
21H01652
负责人：
萩原幸司
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01652/
关键词：
鉄鋼材料超高強度延性靭性組織制御

项目摘要

我々が開発した高強度鋼の社会普及に向け必要不可欠な，高強度化・延性発現機構の裏付け，すなわちメカニズムの理論的解明に向け検討を進めている．本年度は特に，本鋼材の長期使用における信頼性確保に重要な水素脆化に対し開発合金が示す挙動を明らかにすることを目指し検討を進めた．行った研究の概要，成果は以下のようにまとめられる．＊Fe-0.7C-2.0Cr-0.25V(mass%)基本合金について，引張変形挙動のひずみ速度依存性について詳細な評価を行った．この結果，ひずみ速度を増加させるにつれ破断伸びが増加する傾向が見出された．この要因として，引張試験中における水素の拡散が伸びに影響を及ぼしている可能性が示唆され，本合金の伸びが水素脆化挙動の影響を受けていることが示唆された．ただしここで注目すべきことに，この水素脆化挙動は熱処理条件，合金組成（C, V, Cr）により極めて幅広い変化を示すことが見出された．すなわち，適切な組成，組織制御により，水素脆化挙動を高いレベルで制御できる可能性があることが初めて明らかとなった．一般に鉄鋼材料における水素脆化発現の起源として，格子脆化機構，水素助長局所塑性変形機構，塑性誘起空孔形成促進機構など，幾つかのモデルが提案されているが，本材料がどの機構に強く支配されているのか，また上記組成，組織制御がどのように水素脆化抑制に寄与するかついて，現在さらに検討を進めている．具体的には詳細な破面観察，ならびに水素脱離試験による固溶水素の安定性評価を行うとともに，TEM観察，SEM-EPMA分析を活用した炭化物の詳細解析も現在進めている．

我们目前正在研究高强度和延展性发展的机制，这对于我们开发的高强度钢的传播至关重要，因此被认为是该机制的理论上阐明。今年，我们尤其要考虑阐明发达的合金对氢的含量的行为，这对于确保在长期使用该钢期间的可靠性非常重要。进行的研究的摘要和结果可以总结如下。 *对Fe-0.7C-2.0CR-0.25V（质量％）的基本合金的拉伸变形行为的应变率依赖性进行了详细评估。结果，发现趋势随着应变率的增加而增加。该因素表明，在拉伸试验中氢的扩散可能会对伸长产生影响，这表明该合金的伸长受到氢的含氢的影响。然而，这里值得注意的是，由于热处理条件和合金组成（C，V，CR），这种氢的拥s行为表现出非常广泛的变化。换句话说，这是第一次可以通过适当的组成和组织控制来高水平控制氢的含氢。通常，已经提出了几种模型作为钢材材料中的氢含水的起源，例如晶格覆盖机制，增强氢的局部塑性变形机制以及塑料诱导的孔形成促进机制。我们目前正在进一步研究这种材料受到强烈控制的机制，以及上述组成和组织控制如何有助于抑制氢的含量。具体而言，还正在使用氢解吸测试对固体氢进行详细的断裂表面观测和稳定性评估，目前正在使用TEM观测值和SEM-EPMA分析对碳化物进行详细分析。