焼結タングステン細線のバブルによる高温での非熱成分的硬化

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650766
• Research Institution: KYUSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 田上 耕司 九州工業大学, 工学部, 助教授 (80039122)
• Keywords: 2次再結晶粒 / インターロック / バブル / 粒形態 / 高温変形 / 非熱成分的硬化 / フィラメント / タングステン

Research Abstract

完全2次再結晶化させた焼結タングステン細線中のバルブを走査型電子顕微鏡により観察した。粒界上には平均で23nmの径のバルブが10^<13>m^<-2>の高密度で存在する一方で、粒内のバルブの面密度は粒界の約5%にしか過ぎなかった。また、2次再結晶粒の形態を定量化し、それらの変化が高温クリープにどのような影響を及ぼすかについて調べた。粒の形態を粒形状に関するパラメータの1つf_1で代表させることにより定量的に表すことができた。そして、粒の最適なインターロック状態にある組織を「粒界面積の急激な増加を示さない最小のサスペクト比を有する粒の形態」と定義し、その状態f_1^0からのズレ指数△I(=f_1-f_1^0)によって高温クリープを特徴付けることができた。変形機構図中のベキ乗則クリープ領域は粒が最適にインターロックされている状態の△I=0で最も狭く、それからズレるにつれて拡大した。そして、同領域の変形は粒界すべりによって強く影響を受け、△I>0では△Iが増加するにつれてさらに粒界キャビテーションによる影響が加わると考えられた。
これらの研究成果については平成9〜10年度研究実績報告書の研究発表欄に示す論文にて公表した通りである。このように線材中に軸方向に並んで数多く存在するパブルは2次再結晶形状の制御という重要な役目を果たしており、高温での強度はバブルの分散状態によって決定される粒の形態によって最も強く影響を受けることが分かった。従って、粒内のバブルによる変形応力への直接的な寄与、つまりバブルによる非熱成分的硬化は粒形態の変化のために隠されてしまうので、現在粒形態の寄与分の分離方法に付いて検討中である。

Research Products

• [Publications] Koji Tanoue: "Grain Shape Parameters for High-Temperature Creep Resistance in Powder Metallurgy Tungsten Fine Wires" Metallurgical and Materials Transactions A. 29A・2. 519-526 (1998)
• [Publications] Koji Tanoue: "Morphological Effect of Grains on Deformation Mechanism Maps of P/M Tungsten Fine Wires" Proceedings of 1998 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition. Vol.4. 492-497 (1998)
• [Publications] 田上耕司、緒方博之: "焼結タングステン細線の高温クリープに及ぼす2次再結晶粒形態の影響" 日本金属学会誌. 63・5(掲載予定). (1999)