| 研究概要 |
Mg-0.1ZnおよびMg-0.1Al合金単結晶を,77K-473Kで<11-20>引張試験した結果,2次錐面すべりが活動した.その降伏応力はZn添加の場合上昇し,Al添加では減少することが明らかになった.また純Mg単結晶を作製し,<0001>圧縮試験を,77K-473Kで行った結果,すべての温度範囲で2次錐面すべりにより降伏した.その降伏応力は,293K以下では異常温度依存性を示した.それ以上の温度では,負の温度依存性を示した.この降伏応力は,2次錐面上のせん断方向が同じである<11-20>引張の場合に比べて1.5-2倍高い値であり,シュミットの法則が成り立たない特異性を示すことが明らかになった.
この特異な挙動を解析するために,分子動力学シミュレーションにより転位の運動過程を調査した.2次錐面すべりにおける(c+a)転位の運動に必要な応力は,<0001>引張と<0001>圧縮では異なった.これは転位芯構造が非対称な構造であることが原因と考えられる.
またhcp結晶における転位運動と荷重軸の関係を,分子動力学シミュレーションにより解析した.約80000個の原子からなるモデル結晶を作製し,これに転位の発生源として底面に平行な切り欠きを入れ<0001>引張を行った.その結果,切り欠きから(c+a)転位が運動し,それが抑制されると{10-12}双晶が生じることがわかった.<10-10>引張では,柱面上をa転位がすべり運動し,荷重軸方向により活動する転位が異なることが分かった.
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