'1膨

(a)'

・ 犀

'

し  

》 〆・ ・贋

議 蒐

4.L4熱 処 理 後 の 組 織(67。 走 査 材)

本 研 究 で は,IN718溶 解 鍛 造 材 に 使 用 さ れ る 一 般 的 な 熱 処 理 の 溶 体 化 熱 処 理 と 2段 階 時 効 処 理 を 用 い た(AMS5662).強 度 試 験 に は,積 層 造 形 後 に 熱 処 理 を 施

し て い な いas‑built材,溶 体 化 及 び2段 階 時 効 処 理 を 用 い た 標 準 熱 処 理 材 (solutionheattreatmentandaging;STA)材,溶 体 化 熱 処 理 を 施 さ ず 時 効 処 理 の み を 施 し た 直 接 時 効 材(directaging;DA)材 を 用 い た.強 度 に 対 し て 組 織 が 与 え る 影 響 を 考 え る た め,上 述 の 熱 処 理 を 施 し た 積 層 材 の 組 織 をFigs.4.1.4.1‑4.1.4.3 に 示 す.な お,時 効 処 理 の 影 響 を み る た め に,溶 体 化 処 理 の み(solutionheat treatment;SHT)行 っ た 試 料 の 組 織 も 示 し て い る.い ず れ の 試 料 も,IPFマ ッ プ, GBマ ッ プ,KAMマ ッ プ,局 所 方 位 差 の ヒ ス トグ ラ ム,極 点 図 を 記 載 し た.大 き な 違 い が 観 察 さ れ な か っ た 部 位Bと 部 位Cの 間 か ら い ず れ の 試 料 も 用 い た.

溶 体 化 処 理 の み を施 したSHT材 のIPFマ ップ で は,as‑built材 に比 べ て 大 き な 変 化 は 見 られ ず,伸 長 した結 晶粒 と等 軸 に近 い 小 さい 結 晶粒 か らな る混粒 組 織 で あ った.し か し,KAMマ ップ で は結 晶粒 内 の ひず み が 配 列 して お りポ リゴニ ゼ ー シ ョン が確 認 で き

,等 軸 に近 い比 較 的 小 さな 結 晶 でひ ず み を 内包 しな い もの も 存在 して い た.こ れ は,積 層 時 に で き た微 細 な再 結 晶粒 の粒 成 長,も し くは 溶 体 化 熱 処 理 に よ っ て 再 結 晶 が起 こ っ た こ とが 考 え られ る.こ の 粒 成 長 も し くは 再 結 晶 は,局 所 方 位 差 が0.56。 とな っ てい る結 果 と矛 盾 しな い.極 点 図 で は,結 晶 方 位 は 特 定 方 向へ の配 向 は 見 られ ず,as‑builtの 状 態 と大 差 な い が,[001]方 位 に つ い て着 目す る と,as‑builtの 材 料 は微 弱 で あ るが そ の方 位 を有 す る結 晶 が あ っ た の に対 して,SHT材 で は見 られ な か っ た.こ れ は,熱 処 理 に よ る再 結 晶 も し くは粗 大 化 の影 響 で あ る と考 え らえ る.

標 準 熱 処 理 材 で あ るSTA材 はSHT材 と同様 に,混 粒 組 織 を有 して お り大 き な 組 織 変 化 は 見 られ な か っ た.ポ リゴニ ゼ ー シ ョン も観察 で き る.時 効 処 理 に よ っ て結 晶 粒 が 等 軸 化 す る こ とは な か っ た が,局 所 方 位 差 は0.68。 とな っ て お り, SHT材 よ り も大 き くな った がas‑built材 よ りは低 い 値 で あ っ た.こ れ は,時 効 処 理 を施 した こ とで 主 な 強化 相 で あ る γ"相 が析 出 した こ とが 要 因 で あ る と考 え ら れ る。γ"相 は,一 般 的 なNi基 超 合 金 の 主 な強 化 相 で あ る γ'相よ り もす べ り系 が 少 な い た め,こ の相 をせ ん 断 す る に は大 きな応 力 が必 要 とな る.そ の た め,強 化 相 をせ ん 断 す る転 位 は 多 くな い と考 え られ る.2段 階 時効 処 理 に よ っ て こ の相 が 析 出 し,γ"相 は球 状 形 状 で あ る.オ ロ ワ ン機 構 に よ っ て,転 位 の 張 り出 し,転 位 ル ー プ が形 成 され た 結 果,導 入 され るひ ず み が大 き く,局 所 方 位 差 はSHT材 よ

り高 くな っ た こ とが 考 え られ る.溶 体 化 処 理 に よ っ て析 出す る δ相 は マ トリ ッ ク ス の γ相 に 対 し て 非 整 合 析 出 す る た め,ひ ず み は整 合 析 出 し て 弾 性 場 を形 成 す る γ"相 に比 べ 小 さい.極 点 図 で は強 い結 晶配 向 を有 して い る こ とが確 認 され た.

直接 時 効 処 理 を施 したDA材 のIPFマ ップ をみ る と,混 粒 組 織 はas‑built材 と 大 き な差 異 は なか っ た.SHT材 お よびSTA材 と同様 に ポ リゴニ ゼ ー シ ョン は観

察 され,時 効 処 理 に よっ て導 入 され た こ とが 考 え られ る.局 所 方 位 差 はSHT材 よ りも高 く,STA材 と同等 で あ っ た.こ れ は,溶 体 化 処 理 に よっ て析 出 す る δ相 が析 出せ ず,強 化 相 で あ る γ"相 が 多 く析 出 した こ とに 起 因す る と考 え られ る.

先 述 の 通 り,整 合 析 出す る 強化 相 の周 りに は弾 性 応 力 場 が 形 成 され,球 状 の析 出 に よ りオ ロ ワ ン機 構 にル ー プ 転位 と転 位 の 張 り出 しが形 成 され る.δ 相 の主 要 元 素 で あ るNbは γ"相 の 主要 元 素 で もあ り,STA材 やSHT材 で は 安 定 相 の δ相 に多 く使 用 され るが,DA材 は 溶 体 化 処 理 を施 して い な い た め,Nbの 多 くが γ"相 に 占め られ る.よ ってSTA材 よ りも高 い 局所 ひ ず み にな った こ とが考 え られ る.

極 点 図 か ら,結 晶 配 向 は強 くなか っ た.

58

(a)

ゴ

叉 〜

.轡 ∵

‑奪 園

ゆける

悔 鍬

}榎'

'ワ〉μ∴ 逼

購 ^{潮 渉 て}

の

v/マ

ill

ぎ 警

8

』'♂

㍉ 、'

竺 檎 ・∴,＼ き幽

;c)レ{一 喰

O

℃

擾 ,璽 ︽ 養

︒.父翠,}.

奪

髪

顯幽 』

252015105

④ (承 言 § ε 婁 三 タ

0

Average:0.560

1234

Misorientation(。)

5

o咽ぢo詣℃コヨ

(e)

{lOO}

{IH}

M融x

x■ 璽

Min

Fig.4.1.4.1(a)IPFmap,(b)GBmap,(c)KAMmap,(d)misorientation histogram,and(d)polefiguresof67。scannedsampleafteronlysolution heattreatment(verticalplane).

∫ζ)一