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Fig.4.14TEMimageofsignatUreofEDSanalysis
Table4.lChemicalcompositionsandpartitionratiosofγ
(atom%).
matrixandprimary・ ゾphases
Al Ti Cr Co Ni Mo Hf Ta W Re
AC
2S
FC
γ
γ,
2ndγ,
γ'/γ
γ γ, 2ndγ, γソγ
γ γ, γソγ
2.25 7.73 2.15 3.44
1.68 5.24 8.25 3.12
1.20 7.49 6.23
0.35 1.04 0.42 2.99
0.34 1.04 0.89 3.05
0.07 1.12 16.00
10.67 3.66 9.08 0.34
15.84 2.65 7.96 0.17
22.08 3.93 0.18
13.33 8.54 12.88 0.64
14.89 6.60 10.98 0.44
20.93 8.35 0.40
57.32 72.92 58.42 1.27
53.69 70.60 66.74 1.32
49.28 73.66 1.49
4.14 0.27 1.78 0.07
1.94 0.64 0.62 0.33
1.09 0.20 0.18
0.11 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
0.60 3.60 0.00 5.98
1.06 8.04 1.42 7.56
0.28 3.09 11.22
6.98 2.23 9.30 0.32
5.52 5.02 2.48 0.91
2.55 2.Ol O.79
2.94 0.00 6.00 0.00
5.19 0.15 0.66 0.03
2.66 0.34 0.13
100
AUl1111.0
帽︼損書田8︒bo自石︒三仁面qート＼ト
0.Ol
■AC
■2S
■FC
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■
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IIIIII=II ll̲ll II‑II
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ll≡ll
IIII ll=llll
̲llII
‑IIll
‑ll
iill ll
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ll
AITiCrCoNiMoHfTaWRe
Alloyingelements
Fig.4.15・y'/γPartitionratiosofthealloyingelements.
AUll1
2損︒哨︒田8︒boヨq︒甲莞おqート＼,言潟
0.1
■AC
■2S
■ ■
■
■
■
■,
1
■ AITiCrCoNiMoHfTaWRe
Alloyingelements
Fig.4.162ndγ'/γPartitionratiosofthealloyingelements.
5章 考察
5.1.[OOI1方 位 変 形 機 構
5.1.1.引 張 ・圧 縮 ク リ ー プ 機 構
最 初 に,圧 縮 ク リー プ と 引 張 ク リ ー プ そ れ ぞ れ に つ い て,ど の よ う な 機 構 で 変 形 し た の か をTEM像 を 中 心 に み て い き,引 張 圧 縮 異 方 性 の メ カ ニ ズ ム を 考 察 す る.
【圧 縮 ク リ ー プ 】
圧 縮 ク リ ー プ に 関 し て 変 形 機 構 は 双 晶 に よ る も の と さ れ て い る[22,23].そ こ で,各 熱 処 理 で20h,50h圧 縮 ク リ ー プ し た の ち の 微 視 組 織 をFig5.1に 示 す.こ の 図 か ら 分 か る よ う に ク リ ー プ 時 間 の 増 加 に 伴 い 双 晶 の 太 さ 密 度 と も に 増 加 し て い る こ と か ら,圧 縮 ク リ ー プ に お け る 変 形 は 熱 処 理 に よ らず 双 晶 の 形 成 に よ る も の が 主 で あ る と 考 え られ る.ま た,結 果 の 章 に お い てFig.4.13にEBsD解 析 の 結 果 を 示 し た よ う に,Fc材(ε=7.5%)と2s材(ε 一15%) で は2Sの ε一15%で の 解 析 結 果 の ほ う が 圧 倒 的 に 双 晶 量 が 多 い こ と か ら も 圧 縮 ク リ ー プ の 変 形 機 構 は 双 晶 変 形 に よ る も の で あ り,ひ ず み 量 と 双 晶 の 量 は 比 例 し て い る と い う こ と が で き る.
こ の 双 晶 に 関 し て,原 子 の 移 動 を も と に 考 え る とFig5.2の よ う に な る.Fcc構 造 の 金 属 で は,双 晶 面 は{lll},双 晶 方 向 は<ll2>で あ る.そ の た め,Fig.5.2(a)に 示 す よ う に,こ の 変 形 は(lio)面 上 の あ る 原 子(A)が{lll}面 上 の[112]方 向(E)へ と 移 動 す る こ と に 対 応 す る.こ れ を 単 位 格 子 内 で の 動 き に 対 応 させ た も の がFig.5.2(b),{lll}面 上 で 表 し た も の がFig.5.2(c)で あ る.こ こ で,Fig5.2(c)か ら 明 ら か な よ う にAか らEへ の 動 き([112]方 向)は 原 子 の 谷 間 を 通 る た め 容 易 に 移 動 す る こ と が で き る.し か しJか らEへ の 動 き([ii2]方 向)は 原 子B が 山 と な っ て し ま う た め 原 子 の 動 き は 阻 害 さ れ る.よ っ て,双 晶 変 形 は[ii2]方 向 へ の せ ん 断 に よ っ て お こ り,[001]方 位 の 圧 縮 ク リ ー プ で は[ii2]方 向 へ と せ ん 断 応 力 が 作 用 し た こ と に よ っ て 双 晶 が 形 成 さ れ た.ま た,圧 縮 と は 逆 の 方 位 に せ ん 断 応 力 が 作 用 す る 引 張 ク リー プ で は 双 晶 は 形 成 さ れ な か っ た.
ま た,Fig.5.4(c)のAか らEへ の 変 形 はa/6<ll2>の バ ー ガ ー ス ベ ク トル を 持 つ 転 位 に よ る も の で あ り,こ の 転 位 は 双 晶 を 形 成 す る こ と か ら双 晶 転 位 と 呼 ば れ る.通 常 のFCC構 造 に お い て は こ の 双 晶 転 位 に よ っ て 双 晶 面 は 形 成 さ れ る が,γ'な ど の 規 則 合 金 中 で 双 晶 転 位 が 運 動 す る と 逆 位 相 境 界 を 形 成 し て し ま う.そ の た めKolbe[36]はFig,5.3に 示 す シ ャ フ リ ン グ と い う メ カ ニ ズ ム を 考 案 し た.こ の メ カ ニ ズ ム は 双 晶 転 位 が 働 き 原 子 配 列 が 乱 れ た 領 域 に お い て 近 隣 のNi原 子 とAl原 子 同 士 が 拡 散 に よ り位 置 を 交 換 す る よ う に 移 動 す る こ と で 逆 位 相 境 界 だ っ た 領 域 が 双 晶 面 に な る と い っ た も の で あ り,こ の 現 象 に よ っ て 規 則 合 金 中 に も 双 晶 が 形 成 さ れ た.ま た,双 晶 の 核 生 成 は γ/ゾ 界 面 で 行 わ れ,シ ャ フ リ ン グ に よ っ て γ' 内 に 双 晶 が 形 成 さ れ て ゆ き や が て γマ ト リ ッ ク ス ま で 伝 播 す る こ と でTEMに よ り観 察 さ れ た よ うな γ 一γ'を 貫 く よ うな 大 規 模 な 双 晶 が 形 成 され る.
以 上 の よ う に 単 結 晶 超 合 金 に お い て 双 晶 変 形 はa/6<ll2>転 位 に よ り生 じ て い る.そ の た
め,圧 縮 強 度 は<112>す べ り と関 連 して お り,ひ ず み 量 が 比 較 的 大 きいAC材 と2S材 は<112>
す べ りが 生 じや す い 組 織 に,ひ ず み 量 の 比 較 的 小 さいFC材 は<112>す べ りが 生 じに くい 組 織 と な っ て い た と考 え られ る.
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