高エネルギーX繰回折と共焦点レーザー顕微鏡を用いた残留オーステナイト量が異なる低炭素高台金鋼のマルテンサイト変態過程のその場観察

摘要

放射光を用いたX線回折と高温レーザ顕微鏡を組み合わせたシステムを用いて，低炭素高合金マルテンサイト系ステンレス鋼をオーステナイト化した後，冷却中のマルテンサイト変態過程を逆空間と実空間でその場観察した。得られた結論は次のとおりである。（1）大面積二次元検出器を利用して，オーステナイ相およびマルテンサイト相の回折ピークの経時変化をより広いデバイリング（￠方向最大102．480（γ111），最小26．470（γ311）），より高指数まで観察した。（2）マルテンサイト変態進行に伴ってオーステナイト回折がスポット状からリング状になった。X線回折写真および室温残留オーステナイト組織の解析結果から，マルテンサイト変態が進むと，母相オーステナイト相がマルテンサイト変態の影響を受けて変形し，結晶方位回転が起こるためと考えられる。（3）結晶方位回転した母柏から生じたマルテンサイトも周囲のマルテンサイトから回転すると－どもに，一つのオーステナイト粒七最大四種類のパケットが生成できることから，マルテンサイトの回折もリング状に変化するものと考えられる。（4）マルテンサイト変態直後，オーステナイト相の積分強度が一時的に増加することが観察された。これはマルテンサイト変態の影響を受けて，母相オーステナイト相が塑性変形し，局所的に結晶方位回転が生じるとともに消衰効果が少なくなるためと考えられる。放射光実験は高輝度光科学センター（JASRI）の承認を得て，Spring－8において行われた（2009B2086，2009A1944）。本実験の遂行にあたり，多大な協力を賜わった仏SRIのスタッフ（佐藤莫直氏，豊川秀訓氏）に深く感謝致します。本研究の一部は財団法人金属系材料研究開発センター（JRCM）が新エネルギー·産業技術総合開発機構（NEDO）からの業務委託により実施する「鉄鋼材料の革新的高強度·高機能化基盤研究開発」事業の研究結果であることを記し，謝意を表します。