多結晶金属の塑性における微視的変形挙動の観察および解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550079
• Research Institution: TSUYAMA NATIONAL COLLEGE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 阿部 武治 津山工業高等専門学校, 校長 (90135955)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 一郎 岡山大学, 工学部, 助手 (10263625)
• Keywords: 多結晶金属 / 微視的塑性変形 / チタン / アルミニウム / プローブ顕微鏡 / レーザ顕微鏡 / 微小硬さ / 表面粗さ

Research Abstract

本研究の目的は,多結晶金属の微視的な不均質性の主な要因である各結晶粒の結晶学的性質と微視的変形の不均一性との関係を調べ,種々の負荷履歴に伴う不均一変形の発生・成長メカニズムを解明することである.本年度実施した研究は以下のとおりである。
(1)プローブ顕微鏡およびレーザ顕微鏡による多結晶チタンの微視的塑性変形挙動の観察と解析プローブ顕微鏡およびレーザ顕微鏡を用いて,多結晶チタンの引張りおよび圧縮塑性変形挙動について,ひずみの各段階で変形試験を中止し,同一場所を連続的に観察した。結晶粒のひずみ変化,すべりと双晶変形の関連等について観察するとともに,結晶粒単位の不均一変形について定量的な考察を加えた。
(2)EBSD法によるフェライト系ステンレスの微視的塑性変形挙動と結晶方位の観察と解析
走査電子顕微鏡内に設置された電子線反射回折(EBSD)法により,フェライト系ステンレス中の各結晶粒の変形挙動について,結晶粒単位の異方性パラメータであるr値を定義する方法を新たに提案し,加工欠陥として知られているリジングの発生原因についても検討を加えた。
(3)超微小硬度計による多結晶アルミニウムの塑性変形における微小硬度変化
超微小硬度計を用いて,多結晶アルミニウムの塑性変形に伴う微小硬度の変化と,各結晶粒のひずみを測定し比較検討している。また粒界近傍と粒内の硬さ変化を比較し,多結晶金属の微視的塑性変形挙動に考察を加えた。
(4)画像処理技術を応用した多結晶金属材料の変形挙動の解明
最近著しく進歩した画像処理技術を,レーザー顕微鏡による表面観察結果に応用して,多結晶金属の微視的変形挙動に結晶粒単位の統計分布の測定結果に基づいて考察を加えた。
(5)微小表面材料特性評価システムによる結晶粒度の異なるアルミニウム板材表面あれの解明
3次元表面粗さ計を用いて,結晶粒度の異なるアルミニウム板材表面あれを表面と裏面について調べ,また各結晶粒のひずみ分布を求めて,それらの相関性について考察を加えた。

Research Products

• [Publications] 李 炎, 阿部武治, 他: "プローブ顕微鏡による多結晶純チタンの引張変形の連続観察"軽金属. 53巻. 295-301 (2003)
• [Publications] 宋 華林, 阿部武治, 清水一郎, 他: "走査型レーザ顕微鏡による多結晶アルミニウムの微視的塑性変形挙動の評価"材料. 53巻(掲載決定). (2004)
• [Publications] HUALIN SONG, TAKEJI ABE, ICHIROU SHIMIZU, et al.: "OBSERVATION OF MICROSCOPIC PLASTIC DEFORMATION OF POLYCRYSTALLINE ALUMINUM DURING UNIAXIAL TENSION BY CONFOCAL LASER-SCANNING MICROSCOPE."KEY ENGINEERING MATERIALS. (to be published). (2004)