| 研究概要 |
機能材料・構造材料のいかんを問わず良好な特性を有する金属間化合物が数多く作り出されている。しかし、金属間化合物の多くは延性に乏しく、それが実用化を阻む原因となっている。本研究は、磁芯材料として有望な金属間化合物Fe_3Si(6.5%珪素鋼)をとりあげ、そのの脆性破壊の原因を解明し、延性改善の指針を得ることを目的としている。
この材料では、室温から500℃の温度範囲、10^<-4>から10^<-1>/sの歪速度範囲における延性および脆性挙動は次の3つの領域に大別されることが分かった。
領域1.約300℃以下では粒内へき開による脆性を示す。
領域2.300℃以上で低歪速度では、数%の塑性変形の後に脆性破壊する。破面は粒内での延性破壊と脆性破壊の混在したものとなる。
領域3.上記の温度範囲のいずれにおいても、歪速度が上昇すると破断伸びが増し、高歪速度では延性破壊になる。
延性を示す領域3と他の領域との違いが生ずる原因を明らかにするために、以下のことを調べた。
1.すべり変形の様子:延性か脆性かはすべり変形挙動と密接に関連しているはずである。そこで、すべり線観察を行い、延性領域と脆性領域ですべり変形挙動がどのように違うかを調べた。その結果、いずれにおいても{110}〈111〉および{112}〈111〉すべり系が活動しており、多結晶が延性を示すのに十分な数のすべり系の活動がおきていることが分かった。
2.破壊の発生場所および伝搬経路:この材料では、いずれの領域でも、粒界を起点としてき裂が発生した。但し,延性領域ではき裂が伝播せず、脆性領域では伝播が容易であった。従ってこの伝播挙動の違いが2つの領域を分ける原因と考えられる。
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