マルテンサイト相を出発組織とする鋼の新しい結晶粒超微細化法

以马氏体相为起始组织的钢晶粒超细化新方法

• 批准号: 14702052
• 负责人: 辻 伸泰
• 金额: $ 19.47万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702052/
• 关键词: 炭素鋼; 結晶粒超微細化; マルテンサイト; 強ひずみ加工; 炭化物; 強度・延性; 靱性; EBSP; ナノ組織; 強度; 延性

強ひずみ加工を必要とせずに、炭素鋼の結晶粒組織をナノ結晶化する方法を確立した。低炭素鋼をまずマルテンサイト組織とし、圧下率70%以下の通常の冷間圧延を施した後に、500℃近辺の温間域で焼鈍を行うと、粒径約100nmの等軸ナノ結晶粒フェライト組織が得られる。マルテンサイトは炭素の過飽和固溶体であるため、得られるナノ組織中には微細炭化物が均一に析出している。こうした複相化の結果、単相ナノ結晶粒材料では不可避である塑性不安定の早期発現が抑制され、得られた材料は優れた強度(出発材の約2倍)・低温靭性(液体窒素温度でも脆性破壊しない)とともに、十分な延性をも有することが明らかとなった。ナノ結晶粒組織の形成機構が、grain subdivisionと回復を主体とした過程により支配されることを解明した。Grain subdivisionを支配する最大の因子は、出発組織であるマルテンサイト中の固溶炭素であることを明らかにした。

A method of crystallization for the microstructure of carbon steel was established. Low carbon steel has a low temperature range of 70% or less, a low temperature range of 500℃ or less, and a low temperature range of about 100nm. Carbon supersaturated solid solution, uniform precipitation of fine char in the structure As a result of this multiphase transformation, the early appearance of plastic instability, which is inevitable in single-phase crystalline grain materials, is suppressed, and the resulting material has excellent strength (about twice that of the produced material), low-temperature toughness (brittle fracture at the liquid temperature), and very high ductility. The formation mechanism of grain structure, grain subdivision and recovery of main body are controlled and explained. Grain subdivision is the largest factor in the development of carbon.

项目成果

N.Tsuji, R.Ueji, Y.Minamino: "Fabrication of Ultrafine Grained Steels without Severe or Heavy Plastic Deformation"Transactions of Materials Research Society Japan. Vol.29(in press). (2004)

N.Tsuji、R.Ueji、Y.Minamino：“无严重或重塑性变形的超细晶粒钢的制造”日本材料研究学会汇刊。

N.Tsuji, R.Ueji, Y.Minamino: "Nanoscale Crystallographic Analysis of Ultrafine Geained IF Steel Fabricated by ARB Process"Scripta Materialia. Vol.47. 69-76 (2002)

N.Tsuji、R.Ueji、Y.Minamino：“采用 ARB 工艺制造的超细化 IF 钢的纳米级晶体分析”Scripta Materialia。

N.Tsuji, R.Ueji, Y.Minamino, Y.Saito: "A New and Simple Process to Obtain Nanostructured Bulk Low-Carbon Steel with Superior Mechanical Property"Scripta Materialia. Vol.46. 305-310 (2002)

N.Tsuji、R.Ueji、Y.Minamino、Y.Saito：“一种获得具有优异机械性能的纳米结构大块低碳钢的新而简单的工艺”Scripta Materialia。

R.Ueji, N.Tsuji, Y.Minamino, Y.Koizumi: "Effects of reduction and carbon contents on the mechanical properties of the multiphased UFG steels fabricated by martensite cold-rolling and annealing"Proc.of the 7^<th> STX-21 Workshop, NIMS. 322-323 (2003)

R.Ueji，N.Tsuji，Y.Minamino，Y.Koizumi：“还原量和碳含量对马氏体冷轧和退火制备的多相UFG钢机械性能的影响”第7次会议论文集

R.Ueji, N.Tsuji, Y.Minamino, Y.Koizumi: "Ultragrain Refinement of Plain Low Carbon Steel by Cold-Rolling and Annealing of Martensite"Acta Materialia. Vol.50. 4177-4189 (2002)

R.Ueji，N.Tsuji，Y.Minamino，Y.Koizumi：“通过马氏体冷轧和退火对普通低碳钢进行超细晶化”材料学报。