【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0090
利用課題名 / Title
鉄鋼材料におけるナノ組織解析
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
集束イオンビーム/ Focused ion beam,鉄鋼材料
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
宮本 吾郎
所属名 / Affiliation
東北大学 金属材料研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
兒玉裕美子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-508：集束イオンビーム加工装置
TU-507：集束イオンビーム加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
鉄鋼材料の高強度化のために、マルチスケールの元素不均一性の制御が注目されている。そのためには、um以上の不均一性を有する微細組織の特定の箇所から、SEMによって解析場所を特定した上でFIBを用いたマイクロサンプリングにより、ナノスケールの不均一性を解析することが有益である。
実験 / Experimental
表面硬化に及ぼす添加元素量の影響を明確にするため、場所によってCr組成が傾斜的に異なる合金拡散対を作製して、673Kにおいて種々の時間窒化処理を施した。この試料について、断面から表面から種々の深さにおける組織を解析するため、SEM/FIBを用いて薄膜試料を作製し、TEMを用いた組織解析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
Cr添加量が増加するほど、窒化材の硬さならびに窒素濃度が単調に増加することを確認した上で、局所組成のCr濃度依存性をTEMならびにアトムプローブによって調査した。1Cr領域では、通常のfcc構造の回折像が得られている一方、5Cr領域では回折像に001方向に沿ったストリークが現れ、Cr-Nクラスターが生成する。さらにCr濃度が20%まで増加すると、ストリークならびにCr-Nクラスタリング生成は抑制されることから、Cr-Nの引力相互作用によってCr-Nクラスタリングが誘起されるとともに、高濃度になるとfccが安定化されるとクラスタリング生成が抑制されるものと考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
組成傾斜を活用したCr-Nクラスタリング挙動のハイスループット測定
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Yulin Xie, High-throughput investigation of Cr-N cluster formation in Fe-35Ni-Cr system during low-temperature nitriding, Acta Materialia, 253, 118921(2023).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.118921
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件