磁気異方性によるNi_3Feの疲労微細組織観察

利用磁各向异性观察Ni_3Fe疲劳显微组织

• 批准号: 10875136
• 负责人: 馬越 佑吉
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875136/
• 关键词: 磁性; 疲労; 破壊; 転位; 寿命予測; 信頼性; 変形; 面欠陥

強磁性体に磁場を負荷すると結晶は歪み、いわゆる磁歪を生じる。逆に結晶の歪場に依存して磁気スピンが乱され磁気特性が変化する。これを利用して磁気特定の測定により転位の種類、密度、分布等の観察が可能である。本研究では、交番応力負荷条件下のNi_3Feの変形挙動を疲労硬化曲線、変形微細組織変化、表面すべり線形態観察といった結晶塑性的立場から調べた。また、このような微細組織を磁気異方性により観察した。得られた主要な研究成果は次の通りである。(1)Ni_3Fe単結晶の疲労硬化挙動は合金の規則度に強く依存した。不規則状態では通常の合金と同様、変形の進行に伴って徐々に硬化し、飽和に達した後破壊に至る。一方、規則状態では、変形初期に急速に疲労硬化を示し、その後応力振幅が低下する疲労硬化現象を示す。(2)規則状態のNi_3Feに現れる疲労硬化現象と粗いすべり帯の形成が対応する。変形初期に形成されたすべり帯中での転位運動により規則度が低下し、変形応力の低下をもたらす。(3)APB形成に伴う原子配列の乱れ、および転位近傍の内部応力場は飽和磁化率に強い結晶方位異方性をもたらした。(4)不規則状態のNi_3Feを疲労変形した結晶の飽和磁化率ならびに透磁率の異方性は60°転位による磁気異方性と良い一致を示した。(5)規則状態のNi_3Feの疲労初期における飽和磁化率、透磁率は転位による応力場ならびに超格子転位によるAPBの相乗効果として現れる。しかし、疲労硬化段階においては磁気異方性においてもAPBの消失が認められ、結晶の不規則化が疲労軟化の主因であることが明らかとなった。

Ferromagnetic materials are loaded with magnetic field, crystal and magnetic field. The inverse crystallization depends on the magnetic field, and the magnetic properties change. This makes it possible to observe the type, density and distribution of the magnetic field. In this study, the deformation behavior, fatigue hardening curve, microstructure transformation and surface morphology of Ni_3Fe under cyclic loading were investigated. The magnetic anisotropy of fine tissues is observed. The main results of this research are as follows: (1)Ni The fatigue hardening behavior of_3Fe single crystal is strongly dependent on the regularity of the alloy. Irregular state is usually alloy, homogeneous, deformed, hardened, saturated, broken, etc. A square, regular state, rapid fatigue hardening at the beginning of the shape, and fatigue hardening after the force amplitude is low (2)Ni_3Fe in regular state causes fatigue hardening phenomenon, and the formation of coarse iron band causes fatigue hardening phenomenon. In the early stage of the formation, the movement of the body is low, and the force of the body is low. (3) The formation of APB is accompanied by the disorder of atomic arrangement, the internal magnetic field near the saturation susceptibility and the strong crystal orientation anisotropy. (4)The saturation susceptibility and anisotropy of Ni_3Fe crystals in irregular state are shown. (5)The saturation susceptibility and permeability of Ni_3Fe in the initial stage of fatigue in the regular state are different from those in the superlattice state. The main reason for the disappearance of APB and the irregularity of crystallization is that it is difficult to understand the magnetic anisotropy of APB.

项目成果

A.Behgozin et al.: "Cyclic Deformation Behavior of CoTi Single Cnystals with the B2 Structure" PRICM-3 on Advaced Materials and processing. 2323-2330 (1998)

A.Behgozin 等人：“具有 B2 结构的 CoTi 单晶的循环变形行为”关于先进材料和加工的 PRICM-3。

H.Y.Yasuda et al: "Fatigue Behaviour of Fe-480at.%Al polycrystals with the B2 Structure at High Temperatures" Scripta Materialia. 40・2. 203-208 (1998)

H.Y.Yasuda 等人：“具有 B2 结构的 Fe-480at.%Al 多晶在高温下的疲劳行为”Scripta Materialia 203-208 (1998)。

Y.Koizumi,T.Nakano and T.Umakoshi: "Plastic deformation and fracture behaviour of Ti3Al single crystals deformed at high temperatures under cyclic loading"Acta Mater. 47I7J. 2019-2029 (1999)

Y.Koizumi，T.Nakano 和 T.Umakoshi：“循环载荷下高温变形的 Ti3Al 单晶的塑性变形和断裂行为”学报。