{"created":"2023-06-20T13:21:26.886266+00:00","id":1662,"links":{},"metadata":{"_buckets":{"deposit":"f081ed5e-6d2b-49ef-946a-42723a210cdc"},"_deposit":{"created_by":21,"id":"1662","owners":[21],"pid":{"revision_id":0,"type":"depid","value":"1662"},"status":"published"},"_oai":{"id":"oai:ir.soken.ac.jp:00001662","sets":["2:427:13"]},"author_link":["0","0","0"],"item_1_creator_2":{"attribute_name":"著者名","attribute_type":"creator","attribute_value_mlt":[{"creatorNames":[{"creatorName":"松永, 哲也"}],"nameIdentifiers":[{"nameIdentifier":"0","nameIdentifierScheme":"WEKO"}]}]},"item_1_creator_3":{"attribute_name":"フリガナ","attribute_type":"creator","attribute_value_mlt":[{"creatorNames":[{"creatorName":"マツナガ, 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/>リープ（室温クリープ）が発生した場合、予想外の事故に見舞われる危険性があるため、<br />本論文では室温クリープ機構を解明することを目的とした。<br />　初めに、様々な結晶構造を有する金属及び合金を用いて、室温クリープが発生する材料<br />の判別を行った。これより、六方晶構造を有する全ての材料で室温クリープが発生し、概<br />ね10<sup>-9</sup> s<sup>-1</sup>程度の定常クリープ速度を示すことが分かった。この時、六方晶純金属の応力指<br />数（<i>n</i>）は約3であり、見かけの活性化エネルギー（Q）は、20 kJ/molとなった。<br />　次に、なぜ室温クリープが六方晶材料のみで観察されるのか、透過型電子顕微鏡(TEM)<br />及び光学顕微鏡(OM)を用いて変形組織を観察した。TEM観察より、六方晶金属（工業用<br />純チタン(CP-Ti)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)）において観察された転位は、直線的で、<br />転位同士の切り合いが無く、一つのすべり系しか活動していないことが分かった。また、<br />軸比の差異による転位構造の変化は観察されなかった。正方形を基本とした立方晶構造で<br />は、すべりを起こしやすいすべり系が粒内に12個存在する。一方、六角形を基にした六方<br />晶構造では、2個と少ない。つまり、活動しやすいすべり系が多い立方晶構造では、多く<br />のすべり系で転位が運動するため、転位同士が絡まり加工硬化して、クリープが発生しな<br />いが、六方晶構造では転位同士の絡まりが発生しにくい（加工硬化の速度が遅い）ため、<br />転位は自由に結晶粒内を運動でき、室温クリープが発生したと考えている。<br />　OM観察はCP-TiとMgを使用し、室温クリープに対する変形双晶の影響を調査した。<br />CP-Tiでは、純度が高くなるにつれ変形双晶の発生が顕著になるため、2つの純度の異な<br />る試料を準備し、変形挙動の違いを観察した。またMgでは、引張及び圧縮クリープ試験<br />を実施した。これは、圧縮と引張では変形双晶の発生頻度に違いがあるためである。CP-Ti<br />による試験の結果は、より高純度な試料において、変形双晶の発生を観察したが、クリー<br />プひずみは小さかった。Mgにおいては、圧縮クリープ試験後の試料から、顕著な双晶の<br />発生を確認したが、クリープひずみは生まれなかった。つまり、室温クリープに対する、<br />変形双晶の影響は低いといえる。よって、六方晶金属の室温クリープは、転位の運動が主<br />たる変形機構であることが明らかとなった。<br />　しかし、粒内で転位運動に障害がない場合、転位は粒界に堆積して、クリープ変形を停<br />止させることが考えられるが、長期のクリープ試験から、変形は停止しないことが明らか<br />となった。つまり、転位は粒界において緩和されている可能性がある。そこで、粒径を変<br />化させた試料を用いて、後方散乱電子回折（EBSD）法及び原子間力顕微鏡（AFM）より、<br />室温クリープにおける粒界の影響を調査した。<br />　従来の高温側の転位クリープでは、粒径依存性は観察されないが、室温クリープでの粒<br />系指数（<i>p</i>）は約1が得られた。これは、転位運動が粒界の影響を受けている証拠である。<br />またAFMより、クリープ変形中の粒界すべりの発生、EBSD法より、転位が粒界近傍に堆<br />積していることが分かった。室温クリープではQ値が低いことから、拡散による粒界すべ<br />りは観察されない。そこで、Q=15 kJ/mol程度と見積もられ、室温クリープのそれと近い、<br />すべり誘起の粒界すべり機構の適用が考えられる。この場合、律速過程は粒界での転位の<br />吸収で、その後、吸収された転位が粒界内を運動することで粒界すべりを生み出す。<br />　以上から、室温クリープとは、結晶粒内の転位運動と粒界でのすべり誘起の粒界すべり<br />の連続的な発現によって発生する現象であることが明らかとなり、従来から報告のある転<br />位クリープとは異なる機構で変形することが分かった。この結果を受け、Ashbyの変形機<br />構領域図に新たに、室温クリープ領域を加筆した。また、室温クリープの構成方程式を以<br />下のように、定義することが可能となった。<br /><sub>.</sub>　　　　　　　 　　　 Q　　　μb　  　σ　　 　    　<i>b</i><br />  <big>&epsilon;</big>s = <i>AD</i><small>0</small> exp<font size=\"4\">(</font>−----- <font size=\"4\">)</font><font size=\"4\">(</font>-----<font size=\"4\">)</font><font size=\"4\">(</font>----- <font size=\"4\">)</font><sup><i>n</i></sup><font size=\"4\">(</font>----- <font size=\"4\">)</font><sup><i>p</i></sup><br />　　　　 　　　　　　 <i>RT</i>　　<i>kT</i>　 　   <i>E</i>  　 　 　<i>d</i><br />　　　　　.<br />ここで、<big>&epsilon;</big>s は定常クリープ速度、<i>A</i>は定数、<i>D</i><small>0</small>は頻度因子, <i>R</i>はガス定数、<i>T</i>は温度[K]、<br /><i>k</i>はボルツマン定数、μは剛性率、σは応力、<i>E</i>はヤング率、<i>b</i>はバーガースベクトル、<i>d</i> は<br />粒径である。また、Q=20 kJ/mol、<i>n</i>=3、<i>p</i>=1となった。","subitem_description_type":"Other"}]},"item_1_description_7":{"attribute_name":"学位記番号","attribute_value_mlt":[{"subitem_description":"総研大甲第1324号","subitem_description_type":"Other"}]},"item_1_select_14":{"attribute_name":"所蔵","attribute_value_mlt":[{"subitem_select_item":"有"}]},"item_1_select_8":{"attribute_name":"研究科","attribute_value_mlt":[{"subitem_select_item":"物理科学研究科"}]},"item_1_select_9":{"attribute_name":"専攻","attribute_value_mlt":[{"subitem_select_item":"11 宇宙科学専攻"}]},"item_1_text_10":{"attribute_name":"学位授与年度","attribute_value_mlt":[{"subitem_text_value":"2009"}]},"item_creator":{"attribute_name":"著者","attribute_type":"creator","attribute_value_mlt":[{"creatorNames":[{"creatorName":"MATSUNAGA, 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