Study on influence of twin deformation to fatigue crack initiation of Mg alloy using ultra-bright synchrotron radiation 4D-DCT

従来，細束X線回折法に用いられていた手法を，高輝度放射光を用いた回折コントラストトモグラフィーに応用して，多結晶金属材料の各結晶粒における回折スポットの拡がりから過剰転位密度を評価することのできる手法を開発した．その手法の妥当性を検証するため，これまでに得られていた調和組織材料の引張試験結果における実験結果に適用した．その結果，微小な結晶粒における過剰転位密度が，粗大結晶粒における過剰転位密度よりも大きいことを明らかにした．さらに，同様の手法を，疲労に応用した結果，疲労き裂発生に無関係な結晶粒の過剰転位密度の変化は繰返し数とともに連続的に増加するが，疲労き裂発生部位周辺の結晶粒における過剰転位密度の変化はき裂発生に伴って減少することがわかった．また，除荷弾性コンプライアンス法を改良して，疲労き裂伝ぱに重要な役割を果たすき裂開閉口挙動を精度よく測定することのできる新たな方法を開発し，ナノ結晶薄膜材の実験に適用した．その結果，薄膜のき裂伝ぱ速度と有効応力拡大係数範囲の関係は、応力比と膜厚に依存しないことが明らかになった．パリス則領域では、有効応力拡大係数範囲が同程度の場合，薄膜のき裂伝ぱ速度はバルク板よりも高く，き裂閉口は膜厚効果を説明できないことが明らかになった．しかしながら，下限界有効応力拡大係数範囲については、薄膜とバルク板で相違は見られなかった。さらに，パリス則領域では，厚さ10μmのフィルムでは，き裂伝ぱ速度と応力拡大係数範囲の関係に対する粒径の影響は認められなかった．

従来，細束X線回折法に用いられていた手法を，高輝度放射光を用いた回折コントラストトモグラフィーに応用して，多結晶金属材料の各結晶粒における回折スポットの拡がりから過剰転位密度を評価することのできる手法を開発した．その手法の妥当性を検証するため，これまでに得られていた調和組織材料の引張試験結果における実験結果に適用した．その結果，微小な結晶粒における過剰転位密度が，粗大結晶粒における過剰転位密度よりも大きいことを明らかにした．さらに，同様の手法を，疲労に応用した結果，疲労き裂発生に無関係な結晶粒の過剰転位密度の変化は繰返し数とともに連続的に増加するが，疲労き裂発生部位周辺の結晶粒における過剰転位密度の変化はき裂発生に伴って減少することがわかった．また，除荷弾性コンプライアンス法を改良して，疲労き裂伝ぱに重要な役割を果たすき裂開閉口挙動を精度よく測定することのできる新たな方法を開発し，ナノ結晶薄膜材の実験に適用した．その結果，薄膜のき裂伝ぱ速度と有効応力拡大係数範囲の関係は、応力比と膜厚に依存しないことが明らかになった．パリス則領域では、有効応力拡大係数範囲が同程度の場合，薄膜のき裂伝ぱ速度はバルク板よりも高く，き裂閉口は膜厚効果を説明できないことが明らかになった．しかしながら，下限界有効応力拡大係数範囲については、薄膜とバルク板で相違は見られなかった。さらに，パリス則領域では，厚さ10μmのフィルムでは，き裂伝ぱ速度と応力拡大係数範囲の関係に対する粒径の影響は認められなかった．