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FIB/TEM断面観察による定量的破壊評価法を用いたMg合金の疲労破壊機構の解明

利用 FIB/TEM 截面观察定量断裂评价方法阐明镁合金的疲劳断裂机制

基本信息

批准号：
10J05862
负责人：
安藤大輔
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05862/
关键词：
マグネシウム疲労破壊 TEM FIB 定量評価

项目摘要

私の研究の目的は、高寿命高疲労強度を有するMg合金の開発のために、Mg合金の疲労破壊機構を変形双晶に着目し、破壊原因の解明をすることにある。そのために特徴的な疲労破面をFIBで断面加工し、TEMで内部構造観察することによって、定量的な破壊評価法の確立を目指した。当該年度においては、疲労破壊の原因を単純化するために引張応力、圧縮応力のみの疲労試験を結晶粒径および応力を制御して、破壊形態の変化を明らかにすることを実施計画とした。実際には、引張応力下での破壊形態の詳細な調査をすることになった。以下に、当該年度の研究成果について示す。試料は熱処理条件によって結晶粒径を調整し、作製した。変形双晶は結晶粒径が微細なほど生じにくい。疲労強度は結晶粒径5μmで120MPa、200μmで70MPaであった。また、繰返引張試験の結果から、疲労破壊は従来関係性が指摘されていた{1012}双晶の形成とは関係がないことがわかり、疲労破壊の原因はサイクル毎に試料内部に蓄積するひずみであることを明らかにした。また、微細粒径試料においてのひずみの蓄積は非底面すべりによって生じ、粗大粒径試料においては二重双晶の形成による局所的な大変形で生じることも明らかにした。破面とその内部組織構造とを1対1対応化させ、疲労破壊メカニズムと変形双晶の関係を示すという研究成果によって、単純引張試験においてだけでなく、引張疲労試験においても早期破壊の原因が二重双晶によることを示したことは今後のMg合金の疲労破壊研究において大きな意義があったと考える。

The purpose of private research, high life and high fatigue strength, is the development of Mg alloy, Mg The fatigue cracking mechanism of the alloy and the deformation of the twin crystals are explained, and the reason for the cracking is explained. The そのため特徴's な労breaking surface, FIB, and cross-section processing, TEM's internal structure inspection, TEM's internal structure inspection, and the quantitative なによって's established を mesh designation. When the reason for the failure of the current year is においては, the reason for the failure of the においては, the reason for the するためにinducing tension, the のみのの抴 test験をCrystal grain sizeおよび応力をcontrolして、Broken shapeの変化を明らかにすることを実时时开户とした.実记には, cite the detailed investigation of the broken shape of the でのbreaking 壊 form under the force of the tension, をすることになった. The following is a summary of the research results for that year. The heat treatment conditions of the sample were adjusted and the crystal grain size was adjusted. The deformed twin crystal has a very fine crystal grain size. The fatigue strength and crystal grain size are 5μm and 120MPa, and 200μm and 70MPa respectively.また、粲 returned to test the results of the test 験から、 tired 労breaker壊は従来relations がpoint out されていた{1012} twin crystal の formation とは relationshipがないことがわかり、The cause of fatigue and breakage はサイクル毎にThere is no accumulation inside the sample.また, fine particle size sample においてのひずみの accumulates は non-bottom surface すべりによって生じ, coarse particle size The sample is made of double twin crystals and has a large shape. The internal organizational structure of the Arrancar とそのとを1対1対応化させ, tired労breaker壊メカニズムと変shaped The relationship between twin crystals and the research results of the twin crystalsく、The cause of early failure is the double twin crystal によることをshow したことはThe future of Mg alloy fatigue 労壊 research において大きなmeaning があったとtestえる.