TiおよびTi-5Al-2.5Snの結晶粒界のすべり伝達を調べるための2次元および3次元メソスケール実験計測の比較
木曜日, 4月 28, 2022
結晶粒界のすべり変形を特定することは、材料評価とモデリングの両方で複雑且つ困難です。結晶粒界付近の不均質な変形モデリングを実現するためには、すべり系の活性化と組み合わされた結晶粒界のミスオリエンテーション空間のサイズが膨大であるため、信頼性の高い観測と十分な統計量が必要です。最近のTi-5Al-2.5Snにおけるすべり伝達の2次元特性評価(結晶粒界を介した転位の直接または間接伝達)は、統計値を提供しています。しかし、透過型電子顕微鏡(TEM)で得られる詳細な情報では十分な統計量が得られないため、統計量を得るには労力が必要となります。さらに、TEM試料の薄片化により、すべりの原動力となった応力状態が取り除かれるため、変形中に発生した転位配置を表していない可能性があります。この制限を克服するために、純チタンの遠視野測定による3次元研究により、滑り移動による双晶核生成について調べたところ、表面測定とは異なる制約があることがわかりました。Differential Aperture X-ray Microscopy(DAXM)法を用いたその場観察により、荷重を受けた結晶粒界付近に存在する幾何学的に必要な転位(GND)をミクロン単位で定量化し、境界付近の不均一な局所変形に伴う局所弾性応力状態も同時に抽出することが可能です。GNDと局所応力状態の解析から得られた知見は、単一の結晶粒界に沿った滑りであっても、局所的な運動学が場所によって大きく異なることを示しています。
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