430LとTiC粉末の複合材料
複合材料は、430Lステンレス鋼粉末とTiC粉末の混合粉末を用いてボールミリング処理を行い、熱間静水圧プレスを行うことで得られる。.
パウダーの前処理：
この研究では、2種類の粉末原料を使用した：
ガスアトマイズによる430Lステンレス鋼粉（粒径45～150μm）。.
噴霧造粒により製造されたTiC粉末（粒径15～53μm）。.
ミックスパウダー：
アルゴン雰囲気下（純度99.9%）で、430Lステンレス鋼粉末とTiC（20wt%）粉末の混合粉末を、ボールミリング（粉砕媒体を使用しない）を用いた機械的混合により調製した。.
430L粉末の化学的性質：
TRUERのロットNo.20250704-02によるテスト値
430L粉末とTiC粉末の化学的性質：
TRUERのロット番号20250113-03によるテスト値
ボールミル：
混合粉末はボールミルによって調製され、アルゴン保護下、回転数300rpm、時間4時間。.
ボールミリング工程中の延性粉末の冷間溶接を防止するため、工程管理剤として0.8wt%のステアリン酸を混合粉末に添加した。.
混合粉末の微細構造：
ボールミルによる混合粉末を、同じプロセス条件（1150℃、103MPa、0.5時間）で熱間静水圧プレスにかけたところ、典型的な等軸再結晶粒を主成分とする、完全に緻密な微細構造を示した。.
等軸結晶粒内には、平行なストレートエッジを持つ引込み双晶が観察された。これらの小売双晶は、熱間等方圧プレスにおける高温・等方圧の条件下で、再結晶過程における粒成長とともに形成された。.
粉砕粉末の熱間静水圧プレスによって製造された合金の平均粒径は約6μmである。.
本研究の結果は、所定のHIPプロセス条件下では、原料粉末の初期粒径が合金の最終粒径に大きく影響することを示している。本研究で採用した短時間のボールミリングプロセス（4時間）は、粉末の断片化の支配的な効果を通じて、粉末粒子径と初期粒径を効果的に微細化し、これはボールミリング粉末によって調製されたHIP合金の微細粒の観察に直接関係している。.
ミクロンサイズ（約1～3μm）の析出物が主に粒界に沿って大量に分布している。.
特に重要なことは、ボールミリング工程中に炭化チタン粉末を添加することにより、その強い酸素親和性により系内の酸素含有量を減少させることができ、ボールミリングされていない粉末と比較して、ボールミリングされた活性化粉末の表面酸素親和性が著しく向上し、その結果、微細粒合金の酸素吸収量が増加し、酸化物が粗大化することである。.
TiO₂のようなチタン含有酸化物は観測されなかったが、体積分率が低い、分散が細かい、他の酸化物と重なっているなどの理由から、その存在を否定することはできず、現在の特性評価技術の検出限界を超えている可能性がある。.
ツインバウンダリーの役割
一方では、双晶境界は低エネルギーでコヒーレントな界面として転位の移動を妨げ、強度の向上に寄与する。.
その一方で、双晶境界が転位を吸収・伝達することで、塑性変形を調整し、ひずみの局在化を遅らせることができ、延性とひずみ硬化能を同時に高めることができる。.
破断面：
破断面は主に延性ピットで特徴付けられ、優れた延性を有していることがわかる。.
試料の破断裂隙には、主な微細な裂け目に加えて、約1～3マイクロメートルの粒子がしばしば観察される。このことは、微細粒鋼中のこれらのマイクロメートルサイズの粒子が亀裂発生点として作用し、引張延性を著しく低下させることをさらに裏付けている。.
