2017 Fiscal Year Annual Research Report
Deformation Twinning and Related Change in Mechanical Properties in Stainless Steel Processed by Low ECAP Passes
| Project/Area Number |
15K06510
|
|---|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
兼子 佳久 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (40283098)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 真 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 講師 (90432624)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 強ひずみ加工 / ステンレス鋼 / マグネシウム合金 / 引張変形 / ECAP / 疲労 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題ではまず，SUS304Lステンレス鋼に対してECAP加工と熱処理を繰返し行い，高サイクルおよび低サイクル疲労特性に及ぼす中間および最終熱処理の影響を検討した．1Pass目のECAP加工後に中間熱処理を施した．2pass目の加工後にさらに最終熱処理も行った．単なる1pass材の疲労強度は400MPaであったのに対し，600℃の最終熱処理を施すと疲労強度は450MPaへと増加した．しかし，700℃熱処理では疲労強度は逆に350MPaへと低下した．2pass材では熱処理の有無にかかわらず，1pass材よりも疲労強度は向上した．単なる2pass材と600℃の中間熱処理を施した2pass材の疲労強度も同じく500MPaであり，高サイクル疲労においては中間熱処理の影響は無かった．また，最終熱処理を施した2pass材の疲労強度は490MPaに低下しており，最終熱処理は疲労強度の低下をもたらした．また塑性ひずみ振幅一定の条件で低サイクル疲労試験を実施し，ECAP加工材の繰返し軟化挙動を調査した．ほとんどの試料および低サイクル疲労条件において繰返し軟化現象が見られたが，中間と最終熱処理を施した2pass材ではその程度が抑制された．繰返し軟化が生じない条件における応力振幅は，高サイクル疲労試験における疲労強度と対応しており，ECAP加工材での疲労破壊では軟化挙動が関与していることが示唆された．
また，ECAP加工を施したZK60Aマグネシウム合金の低サイクル疲労特性も調査した．同一のひずみ振幅条件では，As-extruded材の疲労寿命に比べECAP加工材のそれが優れていることが確認された．As-extruded材では変形双晶が発生し，そこから容易に疲労き裂が形成された．一方，ECAP加工材では変形双晶が発生しないため疲労き裂形成が抑制された．
|
