焼結タングステンの粒界破壊に関する研究

1.試料準備 最も一般的な製造方法によって作製された直径0.13mmの添加(ドープ)タングステン線材500mを購入した。2500℃で完全2次再結晶化させた後、2次再結晶粒方位の測定と引張り試験に供した。同品質のφ15mmの純タングステン棒から歪み焼鈍法によって双結晶を育成させ、試料軸に対して直角にかつ試料の中心に粒界が位置するように2mm×2mm×30mmの曲げ試験片20本を放電加工によって切り出した。2.2次再結晶粒の軸方位分布と3次元的形状の測定 2次再結晶粒の軸方位分布をエッチピットの形状によって測定した。また、3次元的形状を画像解析装置によって構築して、形状因子などのパラメーターを測定した。3.機械試験の実施 1600〜2500℃の温度における単純引張りおよびクリープ試験を実施した。また曲げ試験は液体窒素温度のみで行い、粒界破断強度を測定した。4.研究成果とその公表 再結晶粒の3次元的形状と高温クリープとの関係については以下のような知見を得た。焼結タングステン線材において成長する2次再結晶粒の形状は3次元的に明らかにし、粒の形状を特徴付ける2、3のパラメーターを定義した。昇温速度の増加と焼鈍温度の低下につれて、2次再結晶粒の形状の変化が激しくなった。これらのパラメーターを通して、粒界面積の変化が小さい場合に限ってクリープ速度を抑制する粒の形状の効果を確認することができた。これらは日本金属学会(1992年10月概要集p.311)において口頭発表し、本報告書に示す雑誌で公表した。なお研究課題の主目的である粒界破壊に付いては現在データ整理および実験が進行中であり、曲げ試験片の不足分(200本)の購入も合わせて平成5年度に引き継ぐ予定である。

1.試料準備 最も一般的な製造方法によって作製された直径0.13mmの添加(ドープ)タングステン線材500mを購入した。2500℃で完全2次再結晶化させた後、2次再結晶粒方位の測定と引張り試験に供した。同品質のφ15mmの純タングステン棒から歪み焼鈍法によって双結晶を育成させ、試料軸に対して直角にかつ試料の中心に粒界が位置するように2mm×2mm×30mmの曲げ試験片20本を放電加工によって切り出した。2.2次再結晶粒の軸方位分布と3次元的形状の測定 2次再結晶粒の軸方位分布をエッチピットの形状によって測定した。また、3次元的形状を画像解析装置によって構築して、形状因子などのパラメーターを測定した。3.機械試験の実施 1600〜2500℃の温度における単純引張りおよびクリープ試験を実施した。また曲げ試験は液体窒素温度のみで行い、粒界破断強度を測定した。4.研究成果とその公表 再結晶粒の3次元的形状と高温クリープとの関係については以下のような知見を得た。焼結タングステン線材において成長する2次再結晶粒の形状は3次元的に明らかにし、粒の形状を特徴付ける2、3のパラメーターを定義した。昇温速度の増加と焼鈍温度の低下につれて、2次再結晶粒の形状の変化が激しくなった。これらのパラメーターを通して、粒界面積の変化が小さい場合に限ってクリープ速度を抑制する粒の形状の効果を確認することができた。これらは日本金属学会(1992年10月概要集p.311)において口頭発表し、本報告書に示す雑誌で公表した。なお研究課題の主目的である粒界破壊に付いては現在データ整理および実験が進行中であり、曲げ試験片の不足分(200本)の購入も合わせて平成5年度に引き継ぐ予定である。