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代表的な高融点金属である金属タンタルはその優れた耐食性、加工性、酸化物の誘電特性等から最近化学プラント、電子部品等としての用途が急激に拡大しつつある。これらの用途に効果的に金属タンタルを適応させるためにはその巨視的、微視的力学特性に付いて十分に検討することが望まれる。本研究はこのような観点から進められたものである。
電子ビーム溶解したタンタルは従来粉末法で造られていたものに比較して酸素、窒素、炭素等の侵入型固溶元素の量が少ないと言われており、分析値ではその効果を確認することが出来た。しかし降伏点挙動の観点から見ると、電子ビーム溶解純タンタルで明瞭な降伏点が観察され、特に焼き鈍し温度が高く、平均結晶粒径の大きい試料で明確な上下降伏点を認めた。降伏現象と酸素等、固溶原子の関連から電子ビーム溶解法に改善の余地の有ることを示唆する結果であった。
巨視的力学特性では、粉末冶金法による金属タンタルと対比しながら検討した結果、降伏応力、変形応力の温度依存性、ひずみ速度依存性指数等に顕著な差が認められ、この様な観点からは電子ビーム溶解タンタルの純度向上を示唆す結果を得たが、分析値等との対応性は必ずしも明確でなく、粉末法に依るタンタルと電子ビーム溶解法に依るタンタルでは単に純度のみでは説明しきれない要素が存在する事を示唆した。
降伏応力、変形の有効応力等の温度、ひずみ速度依存性などの巨視的力学特性から変形活性化エネルギ、転位運動の活性体積、頻度数因子などを求め、粉末冶金法による純タンタルと比較検討したが、両者の間に巨視的力学特性の様な特徴的な差は認められなかった。しかし、全般的に電子ビーム溶解法による試料の活性化エネルギ、活性化容積等はやや低い値、頻度数因子は逆にやや高い値を示し、塑性ひずみ量の影響が比較的表れやすい傾向を見せたことが特徴的であった。
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