Fe-Mn-Al-C 低密度鋼における Al と Ni の相乗効果による微視構造の進化と機械的特性

本研究では、2種の低密度鋼 (Fe-26Mn-10.2Al-0.98C-0.15V (wt. %) および Fe-29Mn-5Al-1C-12Ni (wt. %)) における Ni と Al の相乗効果と、それが微視構造および機械的特性に与える影響を調査した。アニーリングおよびエージング温度に応じた κ 炭化物および B2 沈殿粒子の化学組成と、それらが形成されるマトリックスが明らかにされた。両鋼の微視構造および変形メカニズムは、強化寄与に基づいて研究された。Fe-26Mn-10.2Al-0.98C-0.15V 鋼は主に、κ 炭化物による沈殿強化と完全再結晶による grain boundary 強化を実現した。Fe-29Mn-5Al-1C-12Ni 鋼による強化は主に、FCCとの非コヒーレントなマトリックス内に存在する B2 相に起因する。このため、オロワンバイパスメカニズムが生じ、沈殿強化が主な強化寄与となった。相乗効果により、面内転位すべりが発生した際には両鋼の剪断またはバイパスメカニズムが生じた。さらに、塑性変形中の作業硬化能力にも影響を与えた。本研究は、Ni と Al の相乗効果を通じて低密度オーステナイト鋼の降伏強度をさらに向上させる有望な方法を提供する。