多結晶金属の繰返しねじり塑性変形における微視的挙動の測定

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本研究では,不均質材料の塑性変形挙動の解明,特に表面あれ機構の力学的解明に応用することを目的として,多結晶金属材料に大ひずみの繰返しねじり塑性変形を与えその表面粗さを測定・解析することのできるシステムを試作した.また繰返し曲げ試験,圧縮引張り試験を行い,塑性変形と表面あれに関して実験的検討を行った.研究実施内容と得られた知見はつぎの通りである.1.材料に大ひずみを容易に与えることができ,かつ試験片表面のあらさの測定ができるねじり試験機を市販の装置をもとに試作した.2.微視的な変形状態の定量的な把握のために,走査電子顕微鏡により得られる結晶粒画像から画像処理によってひずみ分布を測定し,また触針式あらさ計を用いて表面のあれの3次元的な変形の測定を行う試験計測システムを開発した.3.上記計測システムを利用して繰返し曲げ試験,圧縮引張り試験を行い3次元的な計測を行った結果,以下の点が明らかになった.(1)塑性変形に伴い表面あれは進行し,与えた相当塑性ひずみにほぼ比例して増加する.(2)繰返し塑性変形の初期においては生じた表面あれの山,谷部分は繰返しによって同一箇所が山,谷,山と変形する。今後,繰返しねじり条件下で同様な実験,計測を行い,不均質な塑性変形と表面あれに関する研究を継続する予定である.