加工誘起マルテンサイトの分布を制御した耐水素脆化性高強度ステンレス鋼の創製

变形诱发马氏体分布受控的抗氢脆高强度不锈钢的制备

• 批准号: 18760531
• 负责人: 土山 聡宏
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760531/
• 关键词: 水素脆性; オーステナイト系ステンレス鋼; 加工誘起マルテンサイト; 固相窒素吸収法; 傾斜機能ステンレス鋼板; 水素; ステンレス鋼; 傾斜機能材料; 金属物性

オーステナイト系ステンレス鋼に生成する加工誘起マルテンサイトは、水素の高速拡散経路となり本鋼種の水素脆化を促進する因子と考えられている。ただし、鋼材の高強度化の観点から加工誘起マルテンサイトの生成は有効であるため、本研究ではその分布を制御することにより、強度と耐水素脆化特性を兼ね備えた鋼材の開発を試みた。具体的には、汎用のオーステナイト系ステンレス鋼であるSUS304に対して、試料表層部に窒素を濃化させた後に冷間強圧延加工を施すことにより、表層部は安定なオーステナイト組織を、試料内部には多量に加工誘起マルテンサイトを配置した材料を製造した。試料表層部への窒素の濃化は1200℃の窒素ガス雰囲気での固相窒素吸収法を採用した。実験の結果、一般の冷間圧延材では水素環境(FIP試験)において多量の水素が吸蔵されるのに対して、開発材では外部からの水素侵入が著しく抑制される効果が認められ、昇温脱離分析においては200℃付近に存在する拡散性水素の放出ピークがほとんど現れなくなることが明らかとなった。一方、実際に材料が使用される際には、加工誘起マルテンサイトが存在しない安定オーステナイト組織層の厚さがどの程度必要であるかを理解しておくことが極めて重要である。つまり、安定オーステナイト層が厚くなるほど水素は侵入し難くなると考えられるが、窒素吸収処理に長時間を要することになり材料の生産性は落ちることになる。水素吸蔵処理の手法によると考えられるが、本研究で用いたFIP試験法の場合には、10μm程度の非常に薄い安定オーステナイト組織層であっても顕著な効果を発現することが明らかとなった。さらに、安定オーステナイト組織層の生成挙動に及ぼす固相窒素吸収処理条件、冷間圧延条件の影響も定量評価し、その厚さを制御する指針も確立した.

オ ー ス テ ナ イ ト department ス テ ン レ ス steel に generated す る processing induced マ ル テ ン サ イ ト は scattered 経 road, water element の expressway company と な り benxi steel kind of element の water embrittlement を promote す る factor と exam え ら れ て い る. た だ し, steel の high strength の 観 point か ら processing induced マ ル テ ン サ イ ト の generated は have sharper で あ る た め, this study で は そ の distribution を suppression す る こ と に よ り embrittlement, strength と water resistant element features を and ね prepared え た steel の opened 発 を try み た. Specific に は, domestic の オ ー ス テ ナ イ ト department ス テ ン レ ス steel で あ る SUS304 に し seaborne て, sample surface に を smothering element concentration さ せ た に after strong cold room 圧 delay processing を shi す こ と に よ り, surface は settle な オ ー ス テ ナ イ ト を, sample internal に は に abundant processing induced マ ル テ ン サ イ ト を configuration し た material を manufacturing し た. The surface layer of the test sample is へ <s:1> nitrile <s:1> concentration <s:1> 1200℃ nitrile ガス air 囲 で solid-phase nitrile absorption method を using <s:1> た. Be 験 の result, general の 圧 delay between cold material で は water element environment (FIP test) に お い て in great measure の が suck water element 蔵 さ れ る の に し seaborne て, open 発 で は external か ら の water element into が the し く inhibit さ れ る unseen fruit が recognize め ら れ, from analysis of temperature に お い て は pay nearly 200 ℃ に exist す る company, divergence の release water element ピ ー ク が ほ と ん ど now れ な Youdaoplaceholder0 くなる とが Ming ら となった となった. One, use the event be に material が さ れ る interstate に は, processing induced マ ル テ ン サ イ ト が exist し な い settle オ ー ス テ ナ イ ト tissue layers thick の さ が ど の degree necessary で あ る か を understand し て お く こ と が extremely め て important で あ る. つ ま り, stable オ ー ス テ ナ イ ト が thick く な る ほ ど water element は invasion し く な る と exam え ら れ る が, smothering element 収 処 Richard に long を to す る こ と に な の り material productive は fall ち る こ と に な る. Water element absorption 蔵 処 Richard の gimmick に よ る と exam え ら れ る が, this study で い た FIP test method の occasions に は, degree of 10 microns の very thin に い settle オ ー ス テ ナ イ ト tissue layers で あ っ て も 顕 the な unseen fruit を 発 now す る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に, stable オ ー ス テ ナ イ ト tissue layers の generated 挙 kinetic に ぼ す solid-phase smothering element absorption 収 処 圧 delay conditions between conditions, cold の も quantitative appraisal of 価 し, そ の thick さ を suppression す る pointer も establish し た.

项目成果

生体工学概論

生物工程简介

• 发表时间: 2006
• 作者: 村上輝夫(編著)

準安定オーステナイト系ステンレス鋼における加誘起マルテンサイトの分布制御と水素吸蔵挙動に及ぼすその効果

亚稳奥氏体不锈钢中诱发马氏体的分布控制及其对储氢行为的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: 熱処理 47
• 作者: 土山聡宏;鶴丸宇位;中島孝一;高木節雄;稲葉智一;三阪佳孝
• 通讯作者: 三阪佳孝

固相窒素吸収法による準安定オーステナイト鋼の水素吸蔵特性の制御

固相氮吸收法控制亚稳奥氏体钢储氢性能

• 发表时间: 2007
• 作者: 岳辺秀徳;中島孝一;土山聡宏;高木節雄
• 通讯作者: 高木節雄

Mechanical Properties of Partially Solution-nitrided 316L Austenitic Stainless Steel

部分固溶氮化316L奥氏体不锈钢的机械性能

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of International Conference on High Nitrogen Steels 2006
• 作者: T.;Nakanishi・T.;Tsuchiyama・H.;Mitsuyas・Y.;Iwamoto・S.;Takaki;T.TSUCHIYAMA et al.;T.NAKANISHI et al.
• 通讯作者: T.NAKANISHI et al.

Mechanical Property of Cold-worked High Nitrogen Stainless Steel Plates Produced by Solution Nitriding

固溶渗氮冷加工高氮不锈钢板的力学性能

• 发表时间: 2007
• 作者: T;Nakanishi・T;Tsuchiyama・H;Mitsuyasu・Y;Iwamoto・S;Takaki
• 通讯作者: Takaki