2023 Fiscal Year Annual Research Report
Study on influence of twin deformation to fatigue crack initiation of Mg alloy using ultra-bright synchrotron radiation 4D-DCT
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18K03837
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中井 善一 神戸大学, 工学研究科, 名誉教授 (90155656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩澤 大輝 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60379336)
菊池 将一 静岡大学, 工学部, 准教授 (80581579)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マグネシウム合金 / 双晶変形 / 双晶帯消滅 / 集合組織 / 高輝度放射光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
集合組織材を有するマグネシウム合金を用いて繰返し負荷を行った結果，圧縮応力下で発生した双晶帯は，引張応力下で全て消滅した．再度圧縮応力を負荷したところ，最初の圧縮負荷によって双晶帯が発生したのと同じ場所に再度双晶帯が発生するものの，最初の圧縮負荷によって双晶帯が発生した場所に二回目の圧縮負荷では双晶帯が発生しない場合，最初の圧縮負荷によって双晶帯が発生しなかった場所にも二回目の圧縮負荷では双晶帯が発生した場合があった．したがって，応力の負荷を繰り返すことにより，双晶の発生・消失が繰返されるものの，双晶帯とその消滅は可逆的な場合と，不可逆な場合があることがあることがわかった．なお，き裂の発生箇所および伝ぱ経路には明確な双晶は確認されなかった．
一方，結晶方位がランダムなマグネシウム合金の場合，引張応力下，圧縮応力下のいずれでも双晶帯が発生した．また，この場合，圧縮応力下で発生した双晶帯は，後続の引張負荷によって消滅しなかった．さらに，双晶消滅の生じない圧縮-圧縮の繰返し負荷を多数回繰り返した場合，底面の法線(c-軸)が負荷軸方向に揃った集合組織に変化した．
高輝度放射光を利用した回折コントラストトモグラフィ(DCT)によってミスオリエンテーション測定を行うとともに，屈折コントラストトモグラフィ(RCT)によって変形計測を行った結果，引張および圧縮を負荷した際の全ミスオリエンテーションβの変化をDCTによって測定することにより，マグネシウム合金における変形と双晶発生との関係がわかった．また，高輝度放射光を用いた回折コントラストトモグラフィーを応用して，多結晶金属材料の各結晶粒における回折スポットの拡がりから過剰転位密度を評価することのできる手法が開発できた．
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