硬質層と軟質層が層状に重なったミルフィーユ構造を持つLPSO(long-period stacking order)型Mg合金に圧縮試験を行うとキンクを形成しながら塑性変形が進行する.このキンクはLPSO相の底面すべりを抑制することから,材料の強化にも寄与する.そのため,キンクの形成機構を明らかにすることは,ミルフィーユ構造を持つ材料の塑性変形の機構とキンクによる強化機構それぞれを理解するために必要不可欠な知見となる.しかし,キンクの形成機構については未解明な点が多く,発達したキンクが材料内部で3次元的にどのような形態を持つかについても先行研究が少なく未解明点の一つとして残されている.そこで本研究では,放射光X線を使用したCT(computer tomography)法に着目し,非破壊で材料内部の3次元構造を可視化することで,キンクの3次元的形態を調査した.典型的なミルフィーユ構造を持つ18R型LPSO単相Mg-Zn-Y合金の一方向凝固材を供試材とし,圧縮試験を行って,複数のRidge型キンクを材料内に導入した試験片を用意した.この試験片に対してSPring-8のBL20XUにてCT測定を行い,吸収コントラスト像を用いてCT像を作成した.吸収コントラストCT像には,底面と平行な合金元素濃度変調領域がコントラストとして捉えられており,キンクの部分で合金元素濃度変調領域が屈曲していることから,Ridge型キンクの形態をトレースすることに成功した.その結果,Ridge型キンクはレンズ状の扁平楕円体形状を持ち,試験片表面で観察されるキンクのくさび形状はこのレンズ状扁平楕円体の断面であることを明らかにした.
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