マグネシウム合金における加速クリープのひずみ速度指数則と加速の機構

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マグネシウム・アルミニウム固溶体のクリープで認められる加速クリープ挙動を実験的に明らかにし,組織の変化と調べるとともに,高温予クリープによる挙動の変化を調べた.本系合金の圧縮クリープでは,ひずみ速度の対数がひずみに比例する.本研究ではこの挙動を定量化するためのプログラム開発を行い定量的に加速挙動を明らかにするとともに,変形に伴う組織観察を行った.いわゆるオメガ法と称されるクリープ挙動の解析法にひずみの定数を加えたクリープ曲線の構成式のパラメータは,応力とともに変化しその応力依存性は最小ひずみ速度の変化とよく対応することが見いだされた.また,加速域における動的再結晶領域の分率はひずみ速度の変化とよく一致する.本系合金では加速クリープ挙動と動的再結晶が密接に関与していることが示唆される.本系合金では,高温予クリープによってクリープ寿命・破断延びが最大2倍程度まで改善される.本研究では,高温予クリープの効果と加速域の挙動を調べた.高温予クリープは結晶粒界を波状化し,粒界に形成されるキャビティの連結を抑制しクリープ寿命を改善する.粒界の波状化は加速クリープにおけるひずみ速度の変化(加速)を抑制することが明らかにされた.この方法では,単相材でも弱化をもたらすことなくクリープ寿命を改善することができ,他の合金系にも応用が可能であると期待される.