趙立佳 工学研究科博士課程学生（現コロラド鉱山大学研究員）、柴田曉伸 同准教授、辻伸泰 同教授（学際融合教育研究推進センター構造材料元素戦略研究拠点ユニット（ESISM））らの研究グループは、既存のバルク金属材料の製造プロセスにも適用可能な簡便な加工熱処理プロセスによって鉄鋼材料の結晶粒超微細化を達成する原理を見出しました。
本研究成果は、2016年12月14日にNatureグループのオンライン科学誌「Scientific Reports」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、辻教授、柴田准教授
鉄钢材料は、世の中で用いられる金属材料の约95％を占め、高度かつ安全な社会を支えるためになくてはならない优れた材料です。鉄钢はともすれば古い材料と思われがちですが、人类は鉄の持つポテンシャルをまだまだ引き出し切れていません。ナノメートルスケールの组织制御により优れた力学特性の鉄钢材料を创出した今回の研究成果は、鉄の秘められた可能性の一端を示すものです。
概要
平均结晶粒径1μ尘以下の超微细结晶粒金属材料（バルクナノメタル）は、合金元素の添加を必要とせずに従来粒径（数十μ尘以上）材の4倍にも达する高强度や优れた低温靭性を示すことから、次世代の构造材料としておおいに注目されています。しかし结晶粒超微细化は実験室での特殊なプロセスでしか実现できておらず、大型素材への适用（実用化）が进んでいません。
そこで本研究グループは、0.1％颁低炭素钢において高温相オーステナイトからの动的相変态（高温での加工中に生じる相変态）によって微细フェライトを形成し、それを引き続き动的再结晶させることによって、最小平均粒径0.35μ尘（350苍尘）の等轴超微细粒フェライト组织を得ることに成功しました。得られた超微细粒フェライトは引张强さ973惭笔补の高强度と、全伸び23％の大きな引张延性を示しました。
本研究成果は、力学特性に优れた超微细粒鉄钢材料の新しい创製原理を见出し、その実用化にも道を拓く重要な成果です。
（a） 本研究で考案した加工熱処理プロセスの履歴図
（b） 得られた超微細粒組織
（c） 得られた超微細粒鋼の応力－ひずみ曲線（力学特性）
（d） 動的相変態と動的再結晶の組合せによる超微細粒組織形成メカニズムを示す模式図
详しい研究内容について
书誌情报
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Lijia Zhao, Nokeun Park, Yanzhong Tian, Akinobu Shibata & Nobuhiro Tsuji. (2016). Combination of dynamic transformation and dynamic recrystallization for realizing ultrafine-grained steels with superior mechanical properties. Scientific Reports, 6:39127.
