中性子回折を利用した低炭素鋼の動的フェライト変態機構の解明

利用中子衍射阐明低碳钢动态铁素体相变机制

• 批准号: 13F03375
• 负责人: 辻 伸泰
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03375/
• 关键词: 鉄鋼; 加工熱処理; 動的相変態; フェライト; 相変態; 中性子回折; その場測定; 転位密度; 動的変態

金属材料において、結晶粒微細化は、延性・靭性を損ねずに材料の強度を向上させることのできる優れた組織制御法である。低炭素鋼におけるフェライト相の結晶粒微細化に関しては、様々な手法が提案されてきた。なかでも制御圧延（Controlled Rolling）に代表される加工熱処理法は、実際の鉄鋼の大量生産プロセスにも適用できる優れた方法である。近年、圧延機等の設備の向上などを背景に、鋼の熱間圧延をより低温で行うことが模索されている。これにより、平均粒径１μm以下に至るフェライトの結晶粒超微細化が期待され、鋼板のさらなる高強度化と低温靭性の向上が見込まれる。こうした低温での大加工時には、加工（塑性変形）中にオーステナイト相からフェライト相への相変態が生じる、いわゆる動的フェライト変態（Dynamic Ferrite Transformation）の発現が報告されている。本研究では、低炭素鋼の加工熱処理物理シミュレーションを様々な温度・歪速度条件下で系統的に実施し、加工後急冷された試料の詳細な組織観察と、加工中の変形抵抗の低下（材料の軟化）をもとに、動的フェライト変態の発現を証明した。そして、動的フェライト変態を用いることにより、強度と延性に優れた超微細粒フェライト鋼を得ることに成功した。さらに、J-PARCのBL19（TAKUMI）を用いて、加工熱処理物理シミュレーション中に中性子回折を同時に行い、動的フェライト変態の発現を直接的に証明することに世界で初めて成功した。

Metal material に お い て, crystal grain ultra-micronization model.the は, ductility, 靭 sex を loss ね ず に の strength を upward さ せ る こ と の で き る optimal れ た organization suppression method で あ る. The proposal for the microrefinement of phase <s:1> crystalline particles in low-carbon steel におけるフェラ ト ト is related to the <s:1> て た and the 々な method of pattern が. な か で も suppression 圧 delay (Controlled Rolling) に representative さ れ る processing hot 処 logos は の mass-produced objects, the event be の iron steel プ ロ セ ス に も applicable で き る optimal れ た method で あ る. In recent years, 圧 の equipment such as machine の upward な ど を background に, steel の 圧 delay between thermal を よ り line low temperature で う こ と が die line さ れ て い る. こ れ に よ り, below the average particle size of 1 mu m に to る フ ェ ラ イ ト の crystalline grain of ultramicro refined が expect さ れ, steel plates の さ ら な る high strength と low-temperature 靭 の が see upward 込 ま れ る. こ う し た cryogenic で の paid hours に は, processing (plastic) - shape に オ ー ス テ ナ イ ト phase か ら フ ェ ラ イ ト phase へ の phase state - born が じ る, い わ ゆ る moving フ ェ ラ イ ト - state (Dynamic Ferrite Transformation) の 発 が now report さ れ て い る. This study で は, low carbon steel の processing hot 処 physical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を others 々 な で system under the condition of temperature, slanting speed of に be し, processing after quenching さ れ た sample の の 観 examine と な organization and processing in detail - shaped low resistance の の softening (material) を も と に, moving フ ェ ラ イ ト - state の 発 を now prove し た. そ し て, moving フ ェ ラ イ ト を - state with い る こ と に よ り と ductility and strength に optimal れ た ultrafine grain フ ェ ラ イ ト steel を must る こ と に successful し た. さ ら に, J - PARC の BL19 (TAKUMI) を い て, heat processing 処 physical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に in temper inflexion を に い, at the same time moving フ ェ ラ イ ト - state の 発 を now directly に prove す る こ と に め the early で て successful し た.

项目成果

Nanostructure Evolution through High-pressure Torsion and Recrystalliz ation in a High-entropy CrMnFeCoNi Alloy

高熵 CrMnFeCoNi 合金中高压扭转和再结晶的纳米结构演化

• 发表时间: 2014
• 作者: Nokeun Park ; Akinobu Shibata ; Daisuke Terada ; Yoshihiko Yokoyama ; Peter Liaw ; Nobuhiro Tsuji

Ultrafine CrMnFeCoNi High-Entropy Alloy Fabricated by High-Pressure Torsion and Subsequent Annealing

高压扭转及后续退火制备超细CrMnFeCoNi高熵合金

• 发表时间: 2014
• 作者: N.Park;A.Shibata;D.Terada;Y.Yokoyama;P.L.Liaw and N.Tsuji
• 通讯作者: P.L.Liaw and N.Tsuji

Dynamic Ferrite Transformation Behaviors in 6Ni-0.1C Steel

• DOI: 10.1007/s11837-014-0913-3
• 发表时间: 2014-04
• 期刊: JOM
• 影响因子: 2.6
• 作者: N. Park;Lijia Zhao;A. Shibata;N. Tsuji

Ultra Grain Refinement in High Entropy Alloys

高熵合金的超晶粒细化

• 发表时间: 2014
• 作者: Rajib Saha;Rintaro Ueji and Nobuhiro Tsuji;前田譲章，松本健俊，小林光;R. Saha;Nobuhiro Tsuji; Rajib Saha; Shuai Chen; Rintaro Ueji; Akinobu Shibata; Si Gao; Daisuke Terada;Nobuhiro Tsuji; Ikuto Watanabe; Nokeun Park; Daisuke Terada; Akinobu Shibata; Yoshihiko Yokoyama; Peter Liaw
• 通讯作者: Nobuhiro Tsuji; Ikuto Watanabe; Nokeun Park; Daisuke Terada; Akinobu Shibata; Yoshihiko Yokoyama; Peter Liaw

Recrystallization Behavior of CoCrCuFeNi High-Entropy Alloy

• DOI: 10.1007/s11661-014-2594-5
• 发表时间: 2015-04-01
• 期刊: METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE
• 影响因子: 2.8
• 作者: Park, Nokeun;Watanabe, Ikuto;Tsuji, Nobuhiro
• 通讯作者: Tsuji, Nobuhiro