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金属、合金、複合材料、セラミックス
高機能鋼材の開発

安全性が要求される自動車や航空宇宙用途では、高性能で軽量な鋼材が必要とされています。  このような材料の研究開発は広く行われています。

これらの困難な用途のニーズに適合する特殊鋼の開発は継続的に行われています。このサイクルの重要な部分は、材料特性のうちどの特性が望ましい材料特性を与えるかを理解するために、試験プロセスの一部として、さまざまな鋼の特性評価を行うことです。

これらの材料の一例として、TWIP鋼があります。TWIP(twinning induced plasticity)鋼は、高い強度と優れた延性という優れた材料特性を持っているため、興味深い材料です。自動車用途の安全上重要な部品など、高エネルギー吸収用途にこれらの鋼を使用するためには、微細構造への激しい変形の影響を理解する必要があります。

TWIP鋼が自動車衝突時にどのような性能を発揮するかを理解するために、実験室で高圧ねじりを用いてさまざまなひずみレベルで変形させました。さまざまなレベルの変形後の組織を調べました。2つの要因、すなわち結晶粒の微細化と相変態を調べました。これらの材料の粒径は非常に小さいため、必要な空間分解能を達成するために、透過菊線池回折(TKD, EBSDのバリエーション)を使用しました。

TWIP鋼をさまざまなレベルで変形させた後に調べたところ、組織に明らかな違いが見られました。

まず第一に、これは方位マップにも見られるように粒径の減少が見られました。またフェライトの量が増加するなど、いくつかの相変態も見られました。

また、より高度に変形した材料では化学的な偏析が見られ、Mnの移動によりオーステナイトが不安定化し、Mnリッチな炭化物が形成されることが明らかになりました。

これにより、材料特性に波及効果があり、材料工学が重要なアプリケーションごとに材料を開発することが可能になりました。

TWIP鋼のミクロ組織の変化を調べ、自動車のクランプルゾーンでの性能を理解することを目的としています。

高強度軽量鋼のEBSD特性評価

自動車部品には、高強度で延性に優れた先進鋼がますます求められています。衝突安全性を向上させて安全性を最大化する一方で、軽量化して燃費を向上させることが求められています。これらの目標を達成するために、新世代の軽量鋼の開発が進められています。

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