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パーライト鋼は,「硬質脆性相であるセメンタイト相」と 「軟質延性相であるフェライト相」が積層化した材料であ り,「コロニー・ブロックのマクロ組織」,「積層構造のメゾ 組織」,そして,「フェライト・セメンタイト異相界面のミ クロ組織」のヘテロ階層組織を有する実用鋼である 。こ のヘテロ階層組織を有するパーライト鋼は優れた力学特性 を示すが,その複雑な階層組織が原因で未だにその特性の 発現メカニズムが十分に理解されていない。つまり,パー ライト鋼には我々が学ぶべき格子欠陥の発展現象が潜んで いると考えられ,そのメカニズムを明らかにすることで, パーライト鋼の更なる高強度・高延性の両立化が実現でき, さらにそれに加えて,次世代の高強度・高延性積層構造材 料の開発に対する設計指針を与えることができる。 パーライト鋼を伸線加工すると,セメンタイト相とフェ ライト相が伸線方向に配向した積層組織となり,高い強度 を示す。例えば,積層間隔を数十ナノメートルまで伸線加 工すると,6.3 GPaという高い引張強度を示すことが報告 されている 。このような高い降伏応力はセメンタイト相 がフェライト相の塑性変形抵抗を引き上げる役割をするこ とで理解できる。一方でその延性は,伸線パーライト鋼の 組織や形態から本質的に低くなることが容易に推測でき る。なぜなら,脆性的なセメンタイト相がフェライト相と 共にひずみ一定の条件下で変形する必要があるからであ る。しかしTanakaらは,引張方向に平行なラメラ組織内の セメンタイト相がフェライト相と同じ塑性ひずみを獲得し ていることを,パテンティングされたパーライト鋼の引張 変形下におけるひずみマップの緻密な観測により明示し た 。つまりこの結果は,フェライト相で挟まれたセメン タイト相は均質的な塑性変形が可能になることを意味して おり,伸線パーライト鋼の延性はバルクのセメンタイト相 の特性から単純に見積もれるものよりも優れていることを 示している。この現象を理解するために,著者らはSwiftの 論 文

Crystal Plasticity Analysis on Ductility of Ferrite/Cementite Multilayers: Effect of Dislocation Absorption Ability of the Hetero Interface