1前言

在用于汽车和产业机械等的机械零部件中，为了提高疲劳强度而实施渗碳处理。渗碳层的组织具有高碳马氏体组织，但原始γ晶界经常成为疲劳破坏起点，众所周知，通过降低晶界脆化元素P，强化γ晶界，可以提高疲劳强度。本研究以明确热处理的晶界P偏析行为为目的，介绍了C与P偏析的关系以及模拟浸碳的热处理过程中的晶界P偏析行为。

2试验方法

试验用材料的化学成分示于表1。为了模拟JIS SCM420的渗碳层，使用了碳含量调整为0.40mass%（SCM440） 或0.80mass%的钢（SCM480）。材料用真空熔炼，将直径40mm的圆棒热锻后，进行了固溶处理（1250℃×30min→空冷）。模拟渗碳，在氩气氛围中，进行930℃×30min加热后，用80℃的油冷却。然后进行了低温180℃×2h或高温370℃×1.5h的回火。从热处理后的圆棒的R/2部制作俄歇电子能谱法（AES）用的试样，并在配备冷却断裂装置的FE-AES内进行了断裂，测定了晶界断口的P、C含量。因为晶界偏析量根据晶界特性而变化，本测定中对7处以上的多个晶界进行了测定。

3试验结果

通过SCM480的180℃回火材料的断口SEM图像，以及晶界断口和解理断口的俄歇光谱，在晶界断口中检测到P和C的峰值，在解理断口中仅检测到C峰值。若比较C的峰值大小，晶界断口的峰值比解理断口的峰值大，可以看出C在晶界处偏析。另外，仅在晶界断口检测出P的峰值，因此，在模拟渗碳的SCM480的180℃回火材中，能够确认产生了C和P的晶界偏析。图1是相对C含量的晶界断口的P含量。随着C含量的增加，P含量减少。这一结果说明，P和C可能在晶界中竞争偏析。（全荣）