摘要
電子後方散乱回折(EBSD)および顕微硬度(HV0.025)解析を用いて、窒素-水素混合雰囲気中での熱処理が12Crフェライト-マルテンサイト鋼の微細組織および性能に与える影響を研究した。結果は、熱処理後に窒素の浸透により管材表面組織が変化し、表面近傍に多量のマルテンサイト組織が形成され、窒素の拡散距離が増加するにつれて減少することを示した。窒素浸透層は管材表面の硬度を増加させ、顕微硬度解析で表面から20μmの硬度値は368HV0.025であった。後続の冷間加工変形過程で管材表面に横方向の割れが発生した。熱力学データベースTCFE11と動力学データベースMOBFE6を基に、熱処理時間と境界面から母材内への窒素拡散距離の熱力学モデルを構築し、窒素含有量と距離変化の関係を検討した結果、拡散距離の増加に伴い窒素含有量は徐々に低下し、70μmを超えると低下傾向が緩やかになることが示された。12Crフェライト-マルテンサイト鋼の微細組織および性能に対する窒素浸透の影響を研究し、管材を水素保護雰囲気下で860℃まで炉内昇温し1時間保持、送風冷却する焼なまし工程を策定し、生産検証により本熱処理条件下で管材表面硬度が約210HV0.025となり、冷間加工変形性能要求を満たすことを確認した。
关键词
フェライト-マルテンサイト鋼; 窒素浸透; 微細組織; 性能