鉄鋼材料の高強度化に伴い、マルテンサイトは様々な鋼材に使用されている。しかし、マルテンサイト組織は微細かつ複雑であり、強化メカニズムも単純ではないため、強度を高めるメカニズムを解明するのは非常に複雑である。また、マルテンサイトにはオーステナイト粒、薄片状組織、ラス組織などが元々存在し、それらが鋼の機械的性質に及ぼす影響については不明な点が多い。そこで、ナノモールディング法を用いてマルテンサイト中の硬さを測定し、マルテンサイト組織が鋼の硬さに及ぼす影響を調べた研究報告もある。

高強度鋼、DP鋼、マルテンサイト鋼の熱処理に関する研究動向

母相組織はマルテンサイトであり、マルテンサイト・オーステナイト混合相(MA相)を有効利用したTRIPマルテンサイト鋼(TM鋼)は、1.5MPaとなり、自動車部品のコールドスタンピングやホットスタンピングに使用されるグレードの超高強度鋼板です。これまでの研究報告では、オーステナイト化後の冷却速度の違いにより、TM鋼の保持オーステナイト(R)特性が大きく異なることが指摘されている。オーステナイト化後の冷却速度がTM鋼の引張特性と衝撃靭性に及ぼす影響に関する研究報告がある。

ラスマルテンサイト組織を母相とする超高強度TRIP型マルテンサイト鋼(TM鋼)は、超高強度かつ良好な伸びフランジ性を有し、新世代の自動車用高強度鋼板として期待されている。TM鋼は、マルテンサイト変態終了温度(Mf)以下で等温変態処理(IT処理)を施して製造されるが、IT処理温度が成形性に及ぼす影響に関する研究報告は少ない。本研究では、IT処理温度がTM鋼板の引張特性および成形性に及ぼす影響について検討した。また、TM鋼板の成形性と微細組織および保持オーステナイト(R)の特性などの金属組織との関係についての研究報告もある。

DP鋼の引張特性は、強化組織であるマルテンサイト(以下、「M」という)の硬さと体積比に大きく影響される。また、DP鋼の延性破壊挙動はMと密接な関係があることが知られているが、鋼板組成や熱処理条件の変化については、Mの硬さが変化するだけでなく、Mの体積率や形状も同時に変化する。したがって、Mの硬さが延性破壊挙動に及ぼす影響を単純に評価することは困難である。評価焼戻し制御硬さを有するDP鋼の引張特性と中空形成に及ぼすM硬さの影響を調査した研究報告がある。