2016 Fiscal Year Annual Research Report
Processing of ultrafine grained materials free of residual dislocations by SPD and annealling
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26420748
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
宮本 博之 同志社大学, 理工学部, 教授 (10298698)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 強ひずみ加工法 / 超微細結晶粒 / 応力腐食割れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強ひずみ加工(SPD)法はバルク状の金属材料の結晶粒をサブミクロンまで超微細化できる手法であり、複雑な加工熱処理や希少な合金元素が不要であるため、次世代の高強度化手法として着目されている． その中でもECAP法は大きさの制約がないため, 構造用金属材料の強化手法として適用が期待される．これまでSPD法により作製した超微細結晶粒材の機械的性質や耐食性など多くの報告例がある。しかし、構造用金属材料の実用的性質とし重要な応力腐食割れ(SCC)についての研究は極めて少なく、そのほとんどは強制変位により評価する低ひずみ速度（SSRT）法によるものがほとんどである．一方, SPD法により形成した超微細組織の諸性質は結晶粒径の影響だけでは説明できないものが多く, 残留転位や非平衡粒界など加工組織を併せもった性質によると考えられている．著者らは先の研究で, 超微細結晶銅のSCC感受性をCT試験片により評価し,ECAP加工材に比べて, 結晶粒径が変化しない程度の短時間熱処理を大気圧～１GPaまで加えることにより, 亀裂進展が開始するKISCCが高くなること確認し, き裂進展速度が低下することを報告した．これらの結果は短時間熱処理により結晶粒界が非平衡から平衡粒界に変化したことによる効果と考えている．本研究では，引き続きSPD法による非平衡組織の影響に着目し, 結晶粒径をサブミクロン領域で制御したCuZn合金を作製し，アンモニア雰囲気中において定荷重SCC試験を行った．その結果、結晶粒径がほぼ0.4ミクロン程度で同一にも関わらず、短時間時効処理をおこなったものは破断時間は長くなり、さらに時効時間を長し、粒成長が見られる領域では再び破断時間が長くなることが明らかになった。いずれも粒界型SCCであった。すなわち粒内および粒界の残留転位が消滅して、SCC感受性が低下したと考えられる。
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