国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

平成28年6月14日
公立大学法人 大阪府立大学
新日鐵住金ステンレス株式会社
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

世界初!ステンレス鋼の加工時に生成するナノサイズの結晶相を、放射光X線により観測!
~水素による脆化を防ぐ研究開発への応用に期待~

【研究成果のポイント】

  1. ステンレス鋼SUS304の「室温において」今まで無いとされてきた六方晶ε相が中間相として出現することを世界で初めて明らかにしました。
  2. 放射光回折の引張りその場観察によって、ナノスケールの組織からなる極微量のε相の存在が明らかになりました。
  3. 本研究成果は、ステンレス鋼の水素脆化の問題を解決する研究開発への応用につながることが期待されます。
図1

公立大学法人大阪府立大学(理事長:辻 洋)理学系研究科 久保田 佳基 教授と、同工学研究科 森 茂生 教授、新日鐵住金ステンレス株式会社(代表取締役社長:伊藤 仁)研究センター 秦野 正治 上席研究員、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構(理事長:児玉 敏雄)原子力科学研究部門 物質科学研究センター 菖蒲 敬久 主任研究員らは、さびにくい鉄鋼材料として原子炉シュラウドをはじめ最も実用材料として使用されているステンレス鋼SUS304の加工誘起マルテンサイト変態における中間相として六方晶ε相が出現することを明らかにしました。

本研究は、水素社会を実現する上で現在ひとつの大きなテーマとなっている、ステンレス鋼の水素脆化という問題を解決する研究開発への応用につながることが期待されます。

SUS304に応力を加えると結晶構造が変わり、強度や延性が向上することが知られていますが、機械的性質のさらなる向上や水素環境中への適用のためには、この相変態のプロセスを解明することが大変重要となります。本研究ではSPring-8の高輝度放射光を用いることにより、「室温において」今までないとされてきた中間相とその応力依存性を観測、さらに、ローレンツ透過電子顕微鏡観察により、結晶粒界面に生成した中間相を介して新しい相に変態する全く別のプロセスの存在を明らかにしました。

なお、本成果は2016年6月7日付で、英国Taylor & Francis出版社が発行する「Philosophical Magazine letters」にWeb公開されました。
http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/09500839.2016.1190876

参考部門・拠点: 物質科学研究センター

戻る