研究実績の概要 |
合金のクリープを理解し長時間寿命の評価に反映させるには,変形の様相を定量的に把握する必要がある。代表者は,クリープ曲線の形状を代表させる量としてのひずみ加速指数を用いる方法を提案してきた。この方法を用いると,最小ひずみ速度と併せた定量化によってクリープ曲線を精度良く外挿できる場合があり,その適用可能性を明らかにすることが重要である。ひずみ速度の変化は材料学的組織の変化を反映し,ひずみ加速指数も変形機構と密接な関係があると予想される。 本研究ではひずみ加速指数の本質を明らかにするための,ひずみ加速指数と変形機構や組織変化との関係に関する知見を系統的に得るための研究の一環として,変形中の組織変化が明瞭な合金のひずみ加速指数と組織変化の様相を実験的に調べ検討することとした。 高温変形では,材料学的組織に分布や勾配があると,変形中に応力の再分配がおこるので,組織に勾配がある場合にはひずみ速度変化の様相が単相材とは異なる可能性がある。組織に分布をもたせる方法として,回転曲げと引張の複合負荷装置(RBT試験装置)を考案し,アルミニウム合金を対象として材料学的組織に勾配を形成する方法を見いだした。これらの合金のクリープ曲線は,勾配を持たない合金と異なる場合のあることを見いだし,ひずみ加速指数によって定量的に比較できることを確認した。RBTによって組織勾配を作ると,その内部の残留応力は複雑な分布を示すことを2D-XRD法によって明らかにした。 ひずみ加速指数を用いると,通常型とは異なる形状のクリープ曲線も定量的に評価できる。逆遷移型の遷移クリープやS字型のクリープ曲線が現れる固溶強化合金や,実用耐熱合金についても,ひずみ独指数によってクリープ曲線の形状を定量的に評価できることを明かにした。ひずみ加速指数は,様々な合金のクリープ曲線形状を評価する方法として有用と期待できる。
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