2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22560690
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤居 俊之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (40251665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾中 晋 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (40194576)
加藤 雅治 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50161120)
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| Keywords | 電子・電気材料 / 金属疲労 / 材料組織 / 銅合金単結晶 / 導電性材料 / 繰り返し軟化 |
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| Research Abstract |
高導電性を有する析出硬化型銅基合金の1つであるCu-Ni-Si合金の単結晶をブッリジマン法にて育成し,主すべり系のみが働く[419]方位を試料長手方向に選択して試験片を切り出し,溶体化処理の後,723Kで10hの時効加熱処理を行い,平均直径約7.6nmのNi_2Si粒子を析出させた.塑性ひずみ振幅を1×10^<-4>から5×10^<-2>の範囲で一定に制御し,室温にて疲労試験を行った.積算総ひずみが4に到達した時点で試験を終了し,透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて,主すべり面と主すべり方向に共に垂直となる方向から,転位による析出粒子のせん断の様子を観察した.塑性ひずみ振幅が2.5×10^<-4>から2.5×10^<-2>の範囲で繰り返し軟化が生じた.この塑性ひずみ振幅域における軟化前の最大応力振幅値は,塑性ひずみ振幅によらず167MPaの一定値(プラトー)を示した.TEM観察の結果,繰り返し軟化を示した試料には,主すべり面に平行な固執すべり帯(PSB)の形成が見られ,PSB内ではNi_2Si粒子が再固溶していた.主すべり面に垂直な方向に沿って測定した個々のPSBの厚さは,最大でも150nm程度であり,塑性ひずみ振幅の増加とともに減少した.一方,PSBの体積分率は,塑性ひずみ振幅によらず,3～6%と見積もられた.析出硬化型銅基合金の耐疲労特性を向上させるためには,転位による析出粒子のせん断を抑制することが必要であり,合金設計上の析出粒子の選択にあたっては,転位によるせん断のしにくさが指標となる.
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