バルク低炭素鋼のブランクを調製するステップと;バルク低炭素鋼のブランクを、通常は102~103/sの範囲の高い歪み速度で強制的に変形させるように、圧縮装置を使用することによってバルク低炭素鋼のブランクを圧密化し、その結果、バルク低炭素鋼のブランクの微細構造がナノ構造化するように、即ち、このようにバルクナノ構造化低炭素鋼が製造されるようにするステップと、を含むことを特徴とする、バルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。圧縮装置が動的圧縮装置であり、高い歪み速度での変形が多数回行われることを特徴とする、請求項1に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。バルク低炭素鋼のブランクが、20Cと呼ばれる低炭素鋼で作製されることを特徴とする、請求項1に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。変形ごとの歪みが0.1以上に設定され、変形後の全歪みが1.4以上に設定されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。変形ごとの歪みが0.1~0.2の範囲で制御されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。製造されたバルクナノ構造化低炭素鋼が、5mm以上の厚さまたは直径を有することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。圧密化するステップの前に、バルク低炭素鋼のブランクに熱処理を行うことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。バルク低炭素鋼のブランクが、プレート状、長方形、または円筒形の形状を有することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。変形ごとの温度が、冷却システムまたは加熱システムにより制御されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。冷却システムを使用することにより冷却プロセスを行う場合、空気または液体窒素が冷却媒体として選択されることを特徴とする、請求項9に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法。バルクナノ構造化低炭素鋼が、5mm以上の厚さを有するプレートまたは5mm以上の直径を有するバーであることを特徴とする、バルクナノ構造化低炭素鋼。バルクナノ構造化低炭素鋼が均一な内部構造を有することを特徴とする、請求項11に記載のバルクナノ構造化低炭素鋼。上述の背景に鑑み、本発明の目的は、バルクナノ構造化低炭素鋼を、経済的にかつ低い生産コストで製造する方法を提供することである。本発明の別の目的は、より大きなサイズを有するバルクナノ構造化低炭素鋼を提供することである。上述の目的を達成するために、本発明は:バルク低炭素鋼のブランクを調製するステップ;バルク低炭素鋼のブランクを、通常は102~103/sの範囲の高い歪み速度で強制的に変形させるように、圧縮装置を使用することによってバルク低炭素鋼のブランクを圧密化し、その結果、バルク低炭素鋼のブランクの微細構造がナノ構造化するように、即ち、このようにバルクナノ構造化低炭素鋼が製造されるようにするステップを含む、バルクナノ構造化低炭素鋼の製造方法を提供する。通常は102~103/sの範囲の高い歪み速度での上述の変形によって処理された後、バルクナノ構造化低炭素鋼を、本発明により経済的にかつ低い生産コストで生成することができ、特に、例えば5mm以上の厚さまたは直径を有するより大きなバルク低炭素鋼の均一なナノ構造を得ることができることがわかった。さらに、本発明の方法により製造されたバルクナノ構造化低炭素鋼の特性構造例えば、粒度は、最終的にはその全体積においてナノスケールサイズに至るまで著しく微細化することができ、バルクナノ構造化低炭鋼は、高い引張り強さおよび高い疲労限度を示し、これらの全ての利益は主に、本発明による低炭素鋼の高い可塑性および高い歪み速度での変形から得られる。有利には、圧縮装置は動的圧縮装置であり、高い歪み速度での変形は、何回も行うことができる。実際に、バルク低炭素鋼のブランクの初期状態および特定の要件に応じて、上述の変形プロセスを、所望のバルクサイズおよび微細構造が得られるまで1回または複数回選択的に行うことができる。有利には、バルク低炭素鋼のブランクは、20Cと呼ばれる従来の低炭素鋼で作製される。有利には、変形ごとの歪みは0.1以上に設定され、変形後の全歪みは1.4以上に設定される。有利には、変形ごとの歪みは0.1~0.2の範囲で制御される。有利には、本発明により製造されたバルクナノ構造化低炭素鋼は、5mm以上の厚さまたは直径を有する。有利には、前処理例えば、熱処理プロセスは、できる限り均一な初期微細構造が得られるよう、圧密化ステップの前に、バルク低炭素鋼のブランクに対して行うことができる。明らかに、バルク低炭素鋼のブランクの初期微細構造が均一になるほど、本発明の方法の高い歪み速度で変形し易くなり、かつより均一な微細構造およびより良好な機械的性質を得ることが容易になる。有利には、動的圧縮装置は、下方アンビルおよび上方圧密アンビルを含む。本発明の方法を実施する場合、バルク低炭素鋼のブランクを下方アンビルに配置し、高い荷重速度で上方圧密アンビルにより圧縮する。有利には、バルク低炭素鋼のブランクは、プレート状、長方形、または円筒形の形状を有する。当然ながら、特定の条件および実際の要件に応じて、バルク低炭素鋼のブランクは任意のその他の所望の形状を有していてもよい。有利には、低炭素鋼の高い可塑性のおかげで、本発明の変形プロセスを室温で実施することができる。当然ながら実際の要件に応じて、変形プロセス中に周囲温度およびバルク低炭素鋼のブランクの温度を制御するために、冷却システムまたは加熱システムを都合良く使用することもできる例えば、冷却装置は、バルク低炭素鋼のブランクをより低い温度で確実に変形させるために使用してもよい。有利には、本発明のバルク低炭素鋼のブランクを冷却する場合、空気や液体窒素などを冷却媒体として選択することができる。本発明の方法は、それほど複雑ではない設備を使用することによって実施することができ、容易に制御することができかつ規模を拡大することができ、この方法は、経済的な生産コストで、例えば5mm以上の厚さまたは直径を有する、より大きなバルクナノ構造化低炭素鋼を製造するのに使用することができる。さらに、本発明により生成されたナノ構造化低炭素鋼は、従来の低炭素鋼に比べて著しく高い引張り強さおよび疲労限度を示す、均一な内部構造微細構造を有する。本発明は、好ましくは上述の方法によって製造されたバルクナノ構造化低炭素鋼も提供し、このバルクナノ構造化低炭素鋼は、より大きなサイズを有し、好ましくは5mm以上の厚さを有するプレートとしてまたは5mm以上の直径を有するバーとして成形される。本発明により提供される、より大きなサイズを有する上述のバルクナノ構造化低炭素鋼は、その全体積において均一なナノ構造を有することになり、経済的にかつ低い生産コストで製造することができる。本発明のその他の特徴、詳細、および利点は、添付図面を参照しつつ、以下に示す本発明のいくつかの特定の実施例に関する詳細な説明に基づいて、より明らかにかつ完全に理解されよう。本発明について、下記の例示的な実施例を参照しながらさらに詳細に説明する。下記の実施例は、所与の例として、本発明の方法によるいくつかの例示的な実施例を示すために使用するだけであり、本発明に対するいかなる限定も意味するものではないことが、当業者に十分理解されることに留意すべきである。本発明は、高い歪み速度での塑性変形という概念に由来する。詳細には本発明は、まず、高い歪み速度での変形を通してナノ構造化材料を製造するという技術的概念を前面に出す。より具体的には、本発明の方法は、バルク低炭素鋼のブランクを通常は102~103/sの範囲の高い歪み速度で強制的に変形させるよう、バルク低炭素鋼のブランクを高い荷重速度で圧密化するために、圧縮装置を使用する。上述の変形プロセスは、所望のバルクサイズおよび微細構造が得られるまで、実際の要件に応じて1回または複数回行うことができる。したがって、バルク低炭素鋼のブランクの微細構造は、著しく微細化することができ、最終的にはナノ構造化することができ例えば粒度は、ナノスケールサイズに至るまで著しく微細化することができる、したがってその引張り強さおよび疲労限度を大幅に増大させることができる。本発明は、化学組成変化および相転移がない場合であっても、低炭素鋼を強化するという目的および効果を達成する。これは、合金形成、相転移強化、および従来の微粒化とは、全く異なるプロセスである。本発明の基本的なメカニズムは、高い歪み速度で、極度の塑性変形を材料に導入すること、およびこの材料の微細構造をナノ構造化させること例えば、粒子をナノスケールサイズに至るまで微細化するである。この種類の変形プロセス中に生じる粒子変形および微細化プロセスは、転位操作により支配される。塑性変形のこのプロセスでは、変形の調整のために材料を、転位増加、転移運動、転移相互作用の下に置き、したがって粒界が形成され、粒度は著しく減少する。従来の低速変形変形速度が10/s程度の回転や圧縮などと比較すると、本発明の方法は、102~103/sの範囲の高い歪み速度の変形を行い、転位相互作用によって引き起こされた平衡距離を著しく限定することができ、それによって粒度が限定され、したがってより小さな平均粒度を得ることができ、これは均一なナノ構造をより大きなサイズのバルク材料で得るのに役立てることができる。ナノ構造は、再結晶および復元のプロセスなしに、転位の相互作用によって形成される。ナノ構造化プロセスは、加工物の表面で行われるだけでなく、加工物全体を、連続操作を通してナノ構造化することができる。広範囲にわたる研究および実験により、低炭素鋼に対する本発明の高速変形処理は、粒度をナノスケールサイズに至るまで著しく微細化し、5mm以上の幅または直径を有するバルク低炭素鋼など、より大きなサイズのバルク材料に均一なナノ構造を得ることができることがわかった。本発明の方法は、様々な形状およびサイズのバルク低炭素鋼を製造し加工するのに適しており、特に、連続的な多数回の変形処理をある方向でバルク材料に行うのに適しており、したがってそれにより、ナノ構造またはナノスケール粒度を少なくとも一方向に有するバルク低炭素鋼ブランクが得られる。例えばバルク材料は、長さ寸法および幅寸法よりも著しく小さい厚さ寸法を有するプレート、または長さ寸法よりも著しく小さい断面寸法を有するバーであってもよく、このバーの断面は、好ましくは円形の形状を有し、当然ながらこの形状は、要件に応じて正方形や長方形などであってもよい。本発明の方法は、5mm以上の厚さを有するプレートまたは5mm以上の直径を有するバーを、経済的に、都合良く、かつ確実に製造するのに特に適していることがわかった。本発明では、バルク低炭素鋼のブランクの変形前の、組成、サイズ、および初期状態に応じて、異なる荷重をバルク低炭素鋼のブランクに加えてもよく、変形ごとに歪み速度および歪みを調整することができ、変形プロセスの回数も選択することができる。例えば、比較的高い可塑性を有する低炭素鋼の場合、変形ごとに歪み速度および歪みを適切に増大させることができる。対照的に、比較的低い可塑性を有する低炭素鋼の場合、変形ごとに歪み速度および歪みを適切に低下させることができる。さらに、全体的な変形の範囲が固定されている場合、変形ごとの歪みを増大させまたは低下させるには、変形プロセスの回数をそれに応じて減少させまたは増加させることができる。実験を繰り返した後、理想的には、変形ごとの歪みは0.1以上に設定され、好ましくは0.1~0.2の範囲内で制御され、変形後の全歪みは1.4以上に設定されることが、本発明の発明者らによって見出された。変形ごとの歪みおよび変形後の全歪みを上記範囲内に制御することによって、本発明の最良の効果および生産効率を、効果的に確実にすることができる。変形ごとの歪みを非常に低く設定する場合、例えば0.1未満に設定する場合、不均等な変形の現象およびその他の欠点が生じ易いことがわかった。さらに、変形後の全歪みを非常に低く設定する場合、例えば1.4未満に設定する場合、不十分な変形範囲などによって理想的なナノ構造化材料を得ることができないこともある。さらに、全体として、変形後の全歪みが大きいほど、微細構造のナノ構造化作用を実現するのに役立ちかつより小さな粒度を得るのに役立つ。実際に、本発明の原理および上記教示に基づいて、当業者なら、従来技術および特定の条件に応じて上述の変形プロセスで関連あるパラメーターを自由に選択し制御することが容易であるが、これについては本明細書で詳細に述べる必要はない。以下の実施例の全ては、従来20Cと呼ばれている0.2重量Cを含む低炭素鋼で作製された材料を基にし、その化学組成を以下の表1に示す。上述の材料を900°Cで標準化し、平均で25μmのフェライト粒子および平均で25μmのパーライト粒子を含んだ等軸晶系ミクロン粒子フェライトおよびパーライト混合物の微細構造が形成され、その金属組織写真を図2に示す。上述の材料は、所定のサイズおよび形状を有するバルク状のブランクサンプルに加工され例として示される例示的な実施例ではその形状が円筒状である、本発明の方法による変形処理に供される。本発明の実施例によれば、変形プロセスごとのバルク状のブランクサンプルの歪み速度は、102~103/sの範囲に制御され、変形ごとの歪みは0.1以上に設定され、好ましくは0.1~0.2の範囲で変更可能であり、多数回の変形後の全歪みは、1.4以上に設定される。上述のプロセスを、参照として図7に示されるように、本発明の方法による例示的な実施例のフローチャートに概略的に示す。製造された種々のサンプルサイズおよび種々の変形範囲などに応じて、以下に記述される実施例1~4が確立される。図6は、本発明で使用される例示的な動的圧縮装置の概略図である。動的圧縮装置は、上方圧密アンビル1と下方アンビル4とを含む。バルク状のブランクサンプル3を下方アンビルに配置し、上方圧密アンビルにより、高い荷重速度で圧縮する。冷却/加熱システム2は、バルク状のブランクサンプル3の周りに任意選択で設けられる。上方圧密アンビル1の荷重および荷重速度は、図示していないコンピュータシステムによって自動的に制御することができる。図6は、本発明で使用される例示的な動的圧縮装置の単なる概略図であり、例として本発明の動的圧縮装置の動作原理を説明するのに主に使用されることに留意すべきである。明らかに、当業者なら、本発明で適用するために、ブランクサイズおよび特定の用途に応じて、従来技術で公知の様々な動的圧縮装置を自由に選択することができる。簡略化のため本発明では、本明細書で詳細に記述しない。本発明の実施例1~4では、以下の装置および方法を使用して、微細構造を視覚化し、かつ本発明の方法により処理されたバルク状のブランクの機械的性質を評価する。走査電子顕微鏡法および透過電子顕微鏡法を使用して、サンプルの断面の微細構造を視覚化する。マイクロビッカース硬さ試験器を使用して、サンプルの断面の硬さを試験する。試験荷重は100gであり、荷重保持時間は10秒である。室温での引張り試験をサンプルに関して行い、引張り試験片は、非標準プレート形状試験片である。引張り試験片は、変形サンプルの平面の方向と平行にサンプル採取され、引張り試験片のゲージ長部分は5mm×1mm×0.5mmであり、歪み速度は5×10-3/sであり、このようにして公称応力-公称歪み曲線が得られる。周知のLa疲労試験を変形サンプルに行うために切欠き付き試験片を使用し、この試験片のサイズはφ5mm×24mmであり、このようにして疲労曲線S-N曲線が得られる。さらに、所与の実施例の全てにおいて、変形歪みは以下の式:ε=lnH0/Hにより計算される式中、εは歪みを表し、H0はサンプルの初期高さを表し、Hは変形したサンプルの高さを表す。本発明の実施例1~4に関する詳細な説明は、以下の通りである。サンプルのサイズは、φ22mm×35mmである。多数回の変形処理を室温で行い、変形ごとの歪みは約0.1~0.2であり、蓄積された歪みは約1.73である。処理されたサンプルのサイズは、φ52.7mm×6.5mmである。図2および3に示されるように、SEM-ECC走査電子顕微鏡法-電子チャネルコントラストおよびTEM透過電子顕微鏡法による断面観察では、層状形状のフェライト粒子および変形したパーライト粒子から構成される微細構造が示される。明らかに、上述の処理の後、フェライト粒子は層状形状に変化し、高密度転位が粒子内に分布している。フェライト粒子の短軸方向の平均寸法は、200nmである。図4に示される公称応力-公称歪み曲線からわかるように、引張り強さは976MPaであり、破断点における伸びは4.0である。図5に示される典型的な疲労曲線からわかるように、破壊確率50での疲労限度は、Kt=1.33およびR=0.1で270MPaであるKt=1およびR=0.1での疲労限度359MPaに等しい。サンプルのサイズはφ10mm×17mmである。多数回の変形処理を室温で行い、変形ごとの歪みは約0.23であり、蓄積された歪みは約2.1である。処理されたサンプルのサイズは、φ31.2mm×2mmである。SEM-ECCおよびTEM断面観察では、層状形状のフェライト粒子および変形したパーライト粒子から構成される微細構造が示される。硬さ試験は、平均硬さがビッカース硬さHV271であることを示す。室温での引張り試験は、引張り強さが1014MPaであり、破断点における伸びが3.8であることを示す。サンプルのサイズはφ15mm×20mmである。多数回の変形処理を室温で行い、変形ごとの歪みは約0.1~0.2であり、蓄積された歪みは約1.4である。処理されたサンプルのサイズは、φ33.2mm×5.0mmである。SEM-ECCおよびTEM断面観察では、層状形状のフェライト粒子および変形したパーライト粒子から構成される微細構造が示される。硬さ試験は、平均硬さがビッカース硬さHV264であることを示す。室温での引張り試験は、引張り強さが978MPaであり、破断点における伸びが5.5であることを示す。サンプルのサイズはφ10mm×17mmである。多数回の変形処理を室温で行い、変形ごとの歪みは約0.1~0.2であり、蓄積された歪みは約3.3である。処理されたサンプルのサイズは、φ27.6mm×1.5mmである。硬さ試験は、平均硬さがビッカース硬さHV300であることを示す。室温での引張り試験は、引張り強さが1280MPaであり、破断点伸びが4.6であることを示す。上述の実施例から明らかにわかるように、本発明は、バルクナノ構造化低炭素鋼を、低くかつ経済的なコストで製造する方法と、この方法によってそのように製造されたバルクナノ構造化低炭素鋼とを提供し、本発明の方法により製造されたバルクナノ構造化低炭素鋼は、最終的に、その体積全体がナノ構造化され、高い引張り強さおよび疲労限度を示す。