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Fe-Cr合金におけるシグマ相の特性
富山大学大学院 理工学教育部
材料機能工学専攻 物性制御講座
金 麗
研究背景
 ステンレス鋼について
• Feを主成分とし、Crを10%以上含む合金です。
• 耐食性・機械的特性に優れています。
• 溶接時にシグマ相が析出しやすく、延性・靭性が著しく低下すること
があります。
• 使用環境は350℃以下に限られています。
 シグマ相について
• 硬くて脆く、室温で常磁性です。
• 600℃~900℃の温度範囲で析出しやすく、ステンレス鋼の機械的特
性・耐熱性に悪影響を与えます。
研究目的
Fe-Cr合金の熱処理によって析出するシグマ相の電気・磁気・耐食特性
を調査する。
実験内容
測定条件:CuKα線、加速電圧40kV、管電流20mA、step size 1deg/min。
(熱処理前の試料は切断面で測定を行った。)
SQUID(超伝導量子干渉計)
磁場依存性(-7T~7T)、温度依存性(10K~300K)
298Kの環境で2.5 kmolm-3 H2SO4 + 0.2 kmolm-3 NaCl腐食液で測定を行った。
PPMSを用いて温度依存性(2K~300K)の測定を行った。
磁化測定
X線回折測定
熱電能測定
耐食性測定
試料作製
•55%Fe-45%Crを秤量し、アーク溶解を行う
•高速カッターで試料を切る
•熱処理を行う
研究を選んだ理由
• 日本に来てから、日本製のステンレス鋼は中国製のより長時間の耐
食性を持っていることに大変興味がありました。その理由を知りた
かったです。
• シグマ相を析出することにより、材料は硬くなるが、脆性は低下し
ます。その原因は現在、まだ解明できていないことに、チャレンジを
する価値があると思いました。
現在までの研究成果
 55%Fe-45%Cr試料を用いて、三種類の試料が作製でき、各測定も行
いました。
 シグマ相の存在量が多ければ多いほど耐食性が良くなることが分
かりました。
 シグマ相の形成原因をわかるために、今後は、試料の割合を変え
て測定します。比較により、形成原因と抑制方法を考えたいと思いま
す。
まとめ
研究で学んだこと
• 実験内容の中に、腐食測定については、他分野の知識であり、研究を
順調に進むために、一から勉強しました。新しい知識でも、速く習得す
る方法を身に付けました。
• 実験の作業で、よく失敗することがありました。そのような時も、諦
めずに自分で対策し、試行錯誤を繰り返しながら、コツコツ頑張る能力
を身に付けました。
• 他研究室の学生と共同実験があり、知らない人間であっても、良い繋
がりができることに自信を持っています。

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