Reduction of Grain boundary energy to stabilize ultra-fine grain structure produced by severe plastic deformation

点击翻译按钮获取中文摘要

等径角付き押し出し(Equal-Channel Angular Pressing : ECAP)法により超微細結晶化したα黄銅(Cu-10wt%Zn)について応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracking : SCC)感受性を評価し, 結晶粒径の影響, 平衡・非平衡粒界の影響を明らかにする事を目的とした. 強ひずみ加工法の一つであるECAP法により室温で8パス加工することにより, 結晶粒径が平均約100nmまで微細化することに成功した. 8パス加工材ではECAP加工後に200℃で40秒の短時間熱処理を行った. 強ひずみ加工で形成した粒界は過剰な転位を有する非平衡粒界と考えられており, この熱処理により過剰な転位は回復し, 平衡粒界に変化すると考えられる. さらに比較として, ECAP加工しない0パス材, 加工硬化を目的とした1パス材を評価した. SCC試験は, I型試験片により室温(約290K), 14%NH_3雰囲気中に一定ひずみのもとで24時間放置した後のき裂長さを評価したSCC試験の結果, 8パスした超微細結晶材は0パス材、1パス材に比べて、σ/σys(σは負荷応力,σysは0.2%耐力)が低い値でき裂の発生が確認された. また、ECAP加工後の短時間熱処理によりき裂が発生する応力が高くなり、SCC感受性が低下することが明らかとなった. ECAP加工などの強ひずみ加工では結晶粒の微細化とともに結晶粒界が非平衡となり、粒界エネルギが高くなったことがSCC感受性の高まった原因だと考えられる. なと、熱的安定性については有意な差は確認されなかった