鉄鋼材料における炭化物析出とオースフォームを融合した新たな加工熱処理法の確立

钢材碳化物析出与奥氏体相结合的加工热处理新方法的建立

• 批准号: 14J05474
• 负责人: 知場 三周
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J05474/
• 关键词: マルテンサイト・ベイナイト変態; 鉄鋼材料; 組織微細化; 不均一核生成; マルテンサイト変態; ベイナイト変態; オキサイドメタラジー; バリアント選択; 粒内核生成

粒界に析出した炭化物からの核生成によるバリアント選択についての調査および粒界における合金元素の偏析がベイナイト変態に及ぼす影響について調査を行った。用いた合金はFe-2Mn-0.2C合金をベース材とし、析出物をそれぞれ付与したMnS材、VC材およびMnS+VC材の4つを用いて実験を行った。組織観察は光顕、SEMを用いた。粒界に析出した炭化物から核生成する場合、2通りのバリアント選択が働くことが示唆された。これにより粒界上の炭化物から核生成する場合、成長しない側の旧オーステナイト粒に対してK-S関係をもつベイナイトと持たないベイナイトが生成することがわかった。また、炭化物のない旧オーステナイト粒界から核生成する場合、単一方位のベイナイトが生成することで粗大な組織となる一方で、粒界上に炭化物を析出させた合金では微細なベイナイト組織となることも確認した。旧オーステナイト粒界付近における合金元素の偏析を3DAPにより調査した。その結果、どの合金においても熱処理によりCおよび微量含有していたBが偏析していることを確認した。またVが添加された合金ではVの偏析に加え、C及びBの偏析量が無添加合金に比べて増加していることを明らかにした。この合金元素の偏析による粒界エネルギーの低下により粒界核生成におけるバリアント選択が変化した可能性もあることが分かった。最後にオースフォームと組み合わせた加工熱処理を行うため、BaseおよびVC合金を富士電波工機社製Thermec mastor Zにおいて水冷焼き入れ実験を試みたが、冷却速度が足りず、粒界からフェライトが変態する結果となり、目的のマルテンサイト及びベイナイト組織を得ることができなかった。今後さらに研究を進めるためには、より高合金鋼における実験が必要となると考える。

LiJie に precipitation し た carbon か ら の nuclear generating に よ る バ リ ア ン ト sentaku に つ い て の survey お よ び LiJie に お け の る alloying elements segregation が ベ イ ナ イ ト に - state and ぼ す influence に つ い を line っ て survey た. Use い た alloy は Fe - mn 2-0.2 - C alloy を ベ ー ス material と し, precipitates を そ れ ぞ れ give し た MnS, VC material お よ び MnS + VC material の 4 つ を with い て be 験 を line っ た. Organize 観 to observe light 顕, and SEMを to use 観 た. LiJie に precipitation し た carbon か ら nuclear generating す る occasions, 2 り の バ リ ア ン ト sentaku が 働 く こ と が in stopping さ れ た. こ れ に よ り LiJie の on carbon か ら nuclear generating す る occasions, growth し な い side の old オ ー ス テ ナ イ ト grain に し seaborne て K - S masato を も つ ベ イ ナ イ ト と hold た な い ベ イ ナ イ ト が generated す る こ と が わ か っ た. ま た, carbonized の な い old オ ー ス テ ナ イ ト LiJie か ら nuclear generating す る occasions, 単 bearing の ベ イ ナ イ ト が generated す る こ と で bulky な organization と な で る party, LiJie に を of carbon precipitation さ せ た alloy で は imperceptible な ベ イ ナ イ ト organization と な る こ と も confirm し た. Old ステナ ト ト grain boundary division near における alloy element <s:1> segregation を3DAPによ investigation た た. そ の results, ど の alloy に お い て も hot 処 Richard に よ り C お よ び trace contains し て い た B が segregation し て い る こ と を confirm し た. ま た V が add さ れ た alloy で は V の segregation に え, C and B び の segregation amount が without adding alloy に than べ て raised plus し て い る こ と を Ming ら か に し た. の こ の alloying elements segregation に よ る LiJie エ ネ ル ギ ー の low に よ り LiJie nuclear generating に お け る バ リ ア ン ト sentaku が variations change し た possibility も あ る こ と が points か っ た. Finally に オ ー ス フ ォ ー ム と group み close わ せ た processing hot line 処 reason を う た め, Base お よ び VC alloy を Fuji electric wave machine club system Thermec mastor Z に お い て water-cooled 焼 き into れ be 験 を try み た が, cooling speed が foot り ず, LiJie か ら フ ェ ラ イ ト が - state す る results と な り, purpose の マ ル テ ン サ イ ト and び ベ イ ナ イ ト group を る こ と が で き な か っ た. In the future, さらに research を will be conducted in めるために, and よ high alloy steel における experiments が must be となると examined える.

项目成果

低炭素鋼のベイナイト変態組織に及ぼすMnSおよびVCの影響

MnS和VC对低碳钢贝氏体转变组织的影响

• 发表时间: 2015
• 作者: Saki Matsumoto;Asako Murata;Kazuhiko Nakatani;長見祐弥 知場三周 宮本吾郎 古原忠
• 通讯作者: 長見祐弥 知場三周 宮本吾郎 古原忠