超高強度－高延性複層鋼板実現に向けた複合ナノ／ミクロ組織の変形機構の研究

纳米/微复合结构变形机制研究，实现超高强高塑多层钢板

基本信息

批准号：
16F16359
负责人：
小関敏彦
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当研究室では高強度鋼と高延性鋼を幾何設計および界面制御をして複層化することにより、脆性な高強度相の延性向上を達成できることを明らかにしてきた。それを利用して、従来解明することができなかった超高強度を示すマルテンサイト相の変形挙動を研究することが可能になり，これまでマルテンサイトの変形過程におけるすべり系選択の異方性や局所的な結晶方位回転，ひずみ分布などを明らかにしてきた。一方で，よりマクロな組織形態や組織分布が及ぼす影響については解明に至っていない。そこで本共同研究では、マルテンサイトの変形過程において、マルテンサイトを構成する階層組織であるブロックやパケット，旧オーステナイトの挙動を結晶学的に解析し、階層組織の形態や配向性がマルテンサイトの変形挙動に及ぼす影響を解明することを目的に研究を行った。まず試料として中炭素マルテンサイト鋼とTWIP鋼の鋼板を用意し，マルテンサイト／TWIP／マルテンサイトの構成になるように重ね，熱間圧延によって界面接合させることで，複層鋼板を作製した。この試料に対して，マルテンサイトの階層的な組織サイズを変化させるための熱処理を施した後に，SEM/EBSD　(electron backscatter diffraction)によって組織の結晶方位解析を行い，これら階層的な組織を評価した。さらに引張負荷によるひずみ5%, 10%, 15%, 20%の変形を与えた後，同じ観察場所に対してEBSDによる結晶方位解析を行い，変形中の組織変化をその場観察し，変形のしやすさを結晶方位回転の度合いで評価した。変形のその場観察を行い，ブロック内部の結晶回転を評価するKAM (Kernel Average Misorientation)の変化や，変形によって生じるサブバウンダリーの増分について検討した結果，マルテンサイトの階層組織であるブロックの配向性やパケット内におけるブロックの位置が変形挙動に影響を与えている因子であることを明らかにした。

我们的实验室透露，通过通过几何设计和界面控制进行多层高强度钢和高延展性钢，可以提高脆性高强度相的延展性。使用此功能，已经有可能研究马氏体阶段的变形行为，而马脑阶段的变形行为表现出极高的强度，以前无法理解，并且以前已经澄清以揭示在棘手系统变形过程中选择滑移系统的各向异性，局部晶体方向旋转旋转和应变分布和应变分布。另一方面，尚未阐明更多宏观组织形态和组织分布的影响。因此，在这项联合研究中，我们对块，数据包和以前的奥氏体的行为进行了晶体学分析，它们是在变形过程中构成马氏体的层次结构，并进行了研究，目的是阐明层次结构的形态和层次结构对马尔森石的变形行为的影响。首先，制备了中等碳的马氏体钢和旋转钢作为样品，并堆叠以创建马氏体/twip/martensitic结构，并通过热滚动结合以形成多层钢板。对该样品进行热处理以改变马氏体的层次组织大小，然后使用SEM/EBSD（电子反向散射衍射）进行组织晶体方向分析以评估这些分层组织。此外，由于拉伸负荷而导致的5％，10％，15％和20％的变形应变后，使用EBSD进行了相同的观察位置进行晶体取向分析，并原位观察到变形过程中的组织变化，并基于晶体方向旋转程度评估了变形的释放。我们对变形的原位观察并检查了KAM的变化（内核平均不良），评估了块内部的晶体旋转，以及由变形而引起的子体内的增量，并揭示了块的方向，这些方向是块状结构的层次结构，这些结构是块状块的层次和块中的块位置，并且在包装中的位置影响了parteptation prestation deformation deformation deformation deformation deformation deformation deformation saforation。