塑性加工における表面酸化皮膜の挙動解明

塑性加工过程中表面氧化膜行为的阐明

• 批准号: 12J00886
• 负责人: 原 健一郎
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00886/
• 关键词: 熱間圧延; 高温酸化; 金属材料

熱間圧延プロセスにおいて、被加工材表面には高温酸化により酸化物皮膜(スケール)が生成する。スケールは表面欠陥を誘発する。加えて、ロールなどの工具と材料の間に位置し、摩擦や熱移動にも大きな影響を与える。報告者らは昨年度までに低炭素鋼、ケイ素含有鋼、無酸素銅、ステンレス鋼についてスケールの厚さを制御した熱間圧延を行い、スケールの変形や圧延特性に与える影響を実験的に調査し報告している。その結果、スケールの変形はおおむね(1)スケールの延性が高く地鉄とともに均一に変形する(2)延性が低く破砕されたスケールが地鉄に押し込まれる(3)スケールにある程度の延性がありロールバイト内で不均一変形を生じながら圧延されるの3種類に分類できることを見出した。しかしながら、スケールの巨視的な挙動は明らかになりつつあるものの、微視的な変形は明らかになっていない。また、スケールの不均一変形の発生条件が不明である。スケールの変形は、スケールの初期組織、圧延時の温度の2つの影響を受けていると考えられる。そこで本年度はスケールの熱間圧延での微視的な変形を観察するとともに、スケールの温度が圧延中の挙動に与える影響を理論的に考察した。(1)熱間圧延前後のスケールに対して電子後方散乱解析(EBSP)を用いてスケールの微視的変形を調査した。圧延前のスケールの組織は、酸化時間によらず厚さ方向にほぼ1個の貫通粒であった。圧延を行うと厚さ15μm以下のスケールは体積一定条件に従い、地鉄と同じ圧下率で均一に変形した。厚さ35μm程度の厚いスケールは分断され、その部分での地鉄の隆起が観察された。(2)スケールが厚い場合のスケール割れの発生条件を、スケールの圧延時の温度分布に着目して考察した。スケールの延性脆性遷移温度を1120Kとすることで計算された、熱間圧延におけるスケールの均一変形可能厚さの計算値は、実験結果とよく一致した。

The heat treatment process can produce acid film on the surface of the workpiece due to high temperature acidification. The surface of the glass is not clear. Add heat, friction, and heat to the material. The reporter reported on the investigation of low carbon steel, elemental steel, acid-free copper, stainless steel, thickness control, thermal time delay, shape change and pressure delay characteristics and their effects last year. The results are as follows: (1) The ductility is high, and the ductility is uniform.(2) The ductility is low.(3) The ductility is uneven.(4) The ductility is uneven. The shape of the Weishi app is different from that of the Ming Dynasty. The conditions for the development of uneven shapes are unknown. The shape, initial structure, pressure delay and temperature of the sample are affected by the change of temperature. This year, the temperature and temperature of the Weishi app changes in the study. (1)Electron Backscatter Analysis (EBSP) is used to investigate the Weishi app changes before and after thermal delay. Before the pressure delay, the tissue was acidified, and the thickness direction was changed to 1 through grain. The thickness of the film is less than 15μm, and the volume is uniform under certain conditions. The thickness of 35μm is divided into two parts, and the thickness of the ground is divided into two parts. (2)The temperature distribution of the pressure and time delay in the case of high temperature and high temperature are investigated. The calculated values of ductility and brittle transition temperature are 1120K, and the calculated values of thermal delay and uniform deformation are consistent with the calculated values.

项目成果

低炭素鋼の熱間多パス圧延におけるスケールの変形

低碳钢热多道次轧制氧化皮变形

• 发表时间: 2012
• 作者: Kenichiro Hara;Hiroshi Utsunomiva. Rvo Matsumoto;Kenichiro HARA;Kenichiro HARA;原健一郎;Kenichiro Hara;原 健一郎;原 健一郎;原健一郎;原健一郎
• 通讯作者: 原健一郎

Microstructure of Oxide Scale on Hot-Rolled Iron

热轧铁皮氧化皮的显微组织

• 发表时间: 2014
• 期刊: Advanced Materials Research
• 作者: Kenichiro Hara;Hiroshi Utsunomiva. Rvo Matsumoto
• 通讯作者: Hiroshi Utsunomiva. Rvo Matsumoto

Influence of Scale on Hot Rolling Characteristics of Stainless Steel Sheets

氧化皮对不锈钢板热轧性能的影响

• 发表时间: 2012
• 期刊: Steel Research International
• 影响因子: 2.2
• 作者: Kenichiro Hara;Hiroshi Utsunomiva. Rvo Matsumoto;Kenichiro HARA
• 通讯作者: Kenichiro HARA

Influence of Scale on Hot Rolling Characteristics of Si-Bearing Steel Sheets

氧化皮对含硅钢板热轧性能的影响

• DOI: 10.1088/1742-6596/379/1/012043
• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Kenichiro Hara;Hiroshi Utsunomiva. Rvo Matsumoto;Kenichiro HARA;Kenichiro HARA
• 通讯作者: Kenichiro HARA

熱間圧延におけるスケール変形のスケール厚さ依存性

热轧氧化皮变形对氧化皮厚度的依赖性

• 发表时间: 2013
• 作者: Kenichiro Hara;Hiroshi Utsunomiva. Rvo Matsumoto;Kenichiro HARA;Kenichiro HARA;原健一郎;Kenichiro Hara;原 健一郎;原 健一郎
• 通讯作者: 原 健一郎