抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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省エネルギーの環境保全と経済の駆動に伴い、自動車の軽量化はすでに自動車業界の切迫な需要となり、Fe-Mn-Al-Cシリーズの低密度高強鋼は低密度と優れた機械的性質を有するため、学者達の関心を集めている。Fe-Mn-Al-C系低密度鋼の出現は,1958年までに,Fe-Mn-Al-Cシリーズの低密度鋼が,Fe-Cr-Ni系ステンレス鋼(高価のNiとCr元素添加)に代わって,1933年までに,最も早く,さかのぼる事が,過去1933年までにさかのぼって,過去にさかのぼって,Fe-Mn-Al-Cシリーズのステンレス鋼(高価のNiとCr元素)に代わった。現在、Fe-Mn-Al-Cシリーズの低密度鋼は自動車業界で高い軽量化潜在力を持つ鋼種であり、その中に添加したAl元素は合金密度とヤング率の低下を招く。1%(質量分率)のAlを添加すると,鋼密度は1.3%減少し,Young率は2%減少した。同時に、大量のAl、MnとC元素の添加によるFe-Mn-Al-Cシリーズ鋼の製錬と連続鋳造、成形性と溶接性、ミクロ構造進化と変形メカニズムなどは従来の鋼種と大きく異なる。Fe-Mn-Al-Cシリーズの低密度高強度鋼は合金の成分及び室温で主な組成相で、四つのタイプに分けることができる:単一フェライト鋼、フェライト系二相鋼、オーステナイト基二相鋼及びオーステナイト鋼。単一フェライト鋼は200600MPa級の引張強さを持ち、これは通常の高強度低合金鋼(HSLA鋼)と類似し、第一世代先進高強度鋼(1G-AH-SS)の範疇に属する。フェライト系Fe-Mn-Al-C系二相鋼は,低合金含有量を持ち,フェライトの塑性変形および残留オーステナイトによるTRIPまたはTWIP効果により,鋼の強度および塑性を高めることができる。フェライト系Fe-Mn-Al-C系二相鋼は第1世代先進高強度鋼と比較して優れた強度と延性を持ち,その性能の上限は第三世代先進高強度鋼(3G-AHSS)の範疇に属する。オーステナイト系二相鋼はフェライト系二相鋼と類似しているが、その合金含有量はフェライト系二相鋼より高く、性能の下限は第三世代先進高強度鋼(3G-AHSS)の範疇に属する。オーステナイトFe-Mn-Al-Cシリーズ鋼は,性能と加工において有望な鋼材である。オーステナイト鋼の主要相は,オーステナイト,少量のフェライトおよびκ炭化物であった。オーステナイト鋼の機械的性質はオーステナイトの変形と炭化物-オーステナイトの相互作用によって決まる。オーステナイト軽鋼の引張性質は高マンガンTWIP鋼と類似し、強度は6001500MPaで、塑性は30%80%(さらには100%)に達し、第二世代先進高強度鋼(2G-AHSS)の範疇に属する。鋼中のAlの添加により,Fe-Mn-Al-Cシリーズの低密度高強度鋼層の欠陥エネルギー(SFE)は増大し,短距離秩序(SRO)相とκ型炭化物が析出した。高SFEの低密度Fe-Mn-Al-C鋼は,新しいマイクロストリップ誘起塑性(MBIP)のような多くの変形機構を有している。動的滑り帯微細化(DSBR)と剪断帯誘起塑性(SIP)変形機構,および一般的変態誘起塑性(TRIP)と双晶誘起塑性(TWIP)変形機構。これらの変形機構はFe-Mn-Al-C鋼内のB2及びDO3型の秩序相,均一に配列したナノスケールκ型炭化物,転位滑り,双晶及び相転移などに関係する。結晶粒内のκ′-炭化物析出は,AlとCを多く含むオーステナイトFe-Mn-Al-C鋼の独特の強化機構である。しかし、現在Fe-Mn-Al-C鋼の応用性能に関する知識の不足のため、自動車における応用はまだ普遍的ではない。最も重要な原因は、このシリーズの低密度高強度鋼が高Al含有量で、そのヤング率の低下、及び高いMn含有量による製錬、連続鋳造及び加工困難などの問題を引き起こすことである。従って、将来の発展は、低密度高強度鋼のヤング率を高め、その低合金化と加工しやすい策略方法に集中しなければならない。改良したFe-Mn-Al-C系低密度高強度鋼は,自動車への応用を大いに促進する。Fe-Mn-Al-C系低密度高強度鋼の研究の現状と進展について概説し,Fe-Mn-Al-C系低密度高強度鋼の組成設計とその合金元素の役割を紹介し,Fe-Mn-Al-C系低密度高強度鋼のミクロ組織特性を解析した。Fe-Mn-Al-C系低密度高強度鋼の強靱性形成機構,積層欠陥エネルギー,物理的及び機械的性質を明らかにし,Fe-Mn-Al-C系低密度高強度鋼の応用性能を議論した。最後に,将来のFe-Mn-Al-C系の低密度高強度鋼の研究方向を提案した。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】
