TRIP鋼が高強度な理由を中性子回析測定により解明――車の衝突安全性向上や軽量化に期待

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J-PARCの高分解能な中性子回折装置「匠」と、引っ張りながらその場で行う中性子回折実験の様子

高エネルギー加速器研究機構は2018年2月26日、日本原子力研究開発機構、J-PARCセンター、兵庫県立大学、総合科学研究機構、京都大学が共同で、自動車などの構造部材などに用いられている「TRIP鋼」が高強度である理由を解明したと発表した。

自動車などの輸送機器などに用いられている鉄鋼は、近年さらに薄く、強くなり、軽量化と安全性が向上してきている。その代表的なものが先端鉄鋼材料のTRIP(変態誘起塑性)型鋼だ。TRIP鋼は、外部から加わった力によって組織構造が変化する「相変態」という特徴を持ち、衝撃吸収性に優れている。

今回は、そのTRIP鋼が高強度である理由を、J-PARCセンターの高性能工学材料回折装置「匠」を用いた中性子回析測定によって解明した。それによると、外力の引っ張りによってTRIP鋼に含まれる「残留オーステナイト」の結晶構造が変化(相変態)して生じる「マルテンサイト」が鉄鋼の強度を高めていることが分かった。加えて、炭素含量の重量比が相変態による強度変化に影響しないことも判明した。

TRIP鋼の変形中に起きる相変態の概略

同機構によると、TRIP鋼内での変形の際に発生する組織変化の挙動を、定量的に詳しく解析できたのは世界初だという。

TRIP鋼内で発生している詳しい現象が解明されたことで、今後高度なシミュレーションなどが可能になるという。さらに、優れた特性のTRIP鋼の開発につながるため、自動車の軽量化や衝突安全性の向上が期待されるとしている。

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