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

基本信息

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

项目摘要

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。

我们研究了由于在晶界沉淀的碳化物成核引起的变体选择，并研究了合金元素在晶界对贝氏体转化的隔离作用。使用的合金是Fe-2MN-0.2C合金作为基础材料，并使用四种材料进行了实验：MNS，VC和MNS+VC，分别给出了沉淀物。光学显微镜和SEM用于观察组织。有人提出，当在晶界沉淀的碳化物中进行成核时，两种变体选择起作用。这表明，当成核是由晶界上的碳化物制成的，具有K-S关系的Bainite和Bainite与与旧的非生长侧的旧奥氏体晶粒没有K-S关系的情况。此外，已经证实，当成核是由没有碳化物的旧奥氏体晶界制成的，形成了单个方向中的贝氏岩，从而产生粗糙的结构，而在晶界的碳化物合金中则形成了纯净的结构。 3DAP研究了前奥斯丁岩晶界附近的合金元素的隔离。结果，证实了所有合金中包含的C和痕量B通过热处理隔离。还揭示了在添加V的合金中，与无添加剂合金相比，C和B的隔离量增加了，除了V种族隔离之外。已经发现，由于合金元件的隔离而引起的晶界能的减少可能改变了晶界成核中的变体选择。最后，为了与Ausfoam结合进行处理热处理，我们尝试了使用碱和VC合金进行水冷的淬火实验，该实验是由富士Denwa Koki制造的，该实验是由Fuji Denwa Koki制造的，但冷却速率不够，但是在从晶粒中的Ferrite转变为晶型和目标Marteritiite和Bain and Martersitiite和Bain and bain and bain and bain and bain and bain and bain and bain and bains and。为了将来进一步研究，将需要进行高等合金钢的实验。