Crystals with one Point Concave Deformation
Sigeo Matusima
松島成夫
The nature of 99.95^ Mg single crystal with a point concave deformation was studied by etching, X‑ray and microscope.
Those specimens were obtained by recrystalization method,.1 ) The results obtained are :
◎ same strain exists both on surface and in inner parts of specirr.en with deforma‑
tion.
concaved point shows no change for two weeks.
concave deformation makes six symmetrical pattern cosisting slip and twin.
鰭 請
点状凹み変形の実験はJ. Washburn,2>3) R. E. Parker達,向井4)等によって行われているo J. Washburn達の試みは打撃によって, Zn単結晶(0001)面に半球の凹み変形を作り。そ して,その変形の外形を顕微鏡で観察している。一方,向井氏は打撃によって, Al単結晶
(Ill) (110) (100)面に円錐状の凹みを作り,顕微鏡及び電子顕棟鏡を用いて,凹み変形 に現われたとり面を調べている。
この実験は(Fig. 1に示す様な方位牽持つ)純度*/*J蝣%J¥J/牀?のMg単結晶にstaticな力による 点状凹み変形を徐々に与え, i〕頭棟鏡によって,その凹みの形・表面の様子ii) X線を用い て,その内部組の様子及びiii)腐蝕をして,その表面と内部組織の差異を調べた。
実験経過
この実験に用いたMg単結晶(size : 100×0.50×5.0mm)は小倉氏りが行った再結晶法に よって製作した。この際,単結晶製作の条件としては,予備焼鈍430oC‑1時間,再結晶温 度520‑560。C,成長速度1.5‑2.0cm/hrである。
この実験に用いた試料に点状凹み変形を与える装置としてFig. 2に示したものを製した。
そして,その装置に取付けているsteel性の半球尖針をマイクロメ‑ク‑で押して, (但し,
針の回転はない) Fig.3の様な条件で,試料に偉さ0.10‑0.50mm範囲の凹みを作った。
14 長崎大学学芸学部自然科学研究報告 第9号（1959）
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Fig．ユ 実験に用いた試料
左右可動．
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マイク・メーター
性半球状尖針
㌧
Mg単結晶試料
Fig・2 点凹み変型装置
1 α3。m皿雛半球状堕
Fig。3 0。50mm孔slit
Mg単結晶試料
その凹み変形をもった試料はX線，顕微鏡，腐蝕の三考察に分けて使われ煽三考察力雲た
がいに，かさなったものもある。）＿〃
X線による考察：Fig．4に示した様な孔0．50
mmのslitを先ず製作し，凹みをもった試料に歪
が入らない様出来るだけ注意しながら，その Fig．4点状凹み変形を与えた時の略図
slitに試料を取り付ける。そして，Cu32KVのX線を用い，凹み中心より班mm間かくでも
ってX線写真を撮って行った。その写真がFig。5（P・1〜10）である。一方，孔のLOmmの slitに試料及び装置一際を固定した状態で，15分から2週間程の適当な時間々隔で， X線
（Mo30KV）写真をとり，常温に於ける凹み変形の時間的影きようを調べた。その結果，Fig．
6（P．1〜6）に示すがごとく余り変化が見られない。
Fig。1のβの試料 Fig4のノの試料 Fig．8 凹みの顕微鏡スケッチ（ウラ面）
顕微鏡による考察：顕微鏡を用いて，
点凹み変形を受けた試料表面の凹みや 凸（裏面より見た際）の深さや高さの 測定をし，更に，一方，表面の様子を も調べた。これによって，ある試料は
（Fig．8のスケッチの様に）変形双晶 があらわれていることが解った。
腐蝕による考察：X線写真をとった
with one Point Concave Deformation
P. I (E1.7; rIHLJ ' Omm) p.2 ([f l,' ', k :, ! m.m). ' *L P. 3 ( :' f' 4/mm)
P 4 ( tll 'L'̲ ?,i /4rnm^)
P ' , r
C]'f[ ;.) 4. 4mm ) p. C (+1'L)!}( f, mm)
P. 7 (}'J,L J ?,9･/4mm) P 8 (1 *,L' } 4mm) P. 9 (FFI' J; " 8.4/mm)
Fig. I C7T f‑fjflL=* a c )"=*･ 1COV+C c )X,*f･
Fig. 5
P.lO ( 1'C) t I0/4mm)
16 長崎大学学芸学部自然科学研究報告 第9号（1959）
P．1（凹みを作ってから⊥5分迄） P．2
（⊥日後）P．3
（2週間後）P。4（凹みを作ってから工5分迄） P・5 （工日後）
Fig． 6 凹みの窒温焼鈍のえいきょ （罫：毒；ご；課ぎ☆懇鶏18、ζ1拳D
P．6
（2週間後）P。1 （io％Hc1で1禾プ』斉」ごi）「腐貧虫）
Fig．7
P．2
P・3 （工0秒屑／、）1ヒ（ 掴｛、よFig。⊥に示しブこ 1のノゴ位』〉
with one Point Concave Deformatlon
後腐蝕を行い，次に，叉X線（Mo30KV）写真をとる。この様なことを数度繰りかえして行
い。その点の凹みの外部と内部の組織変化（即ち，差異）を調べていった。しかし，Fig。7 のX線写真で見られる如く余りその差異はない。実 験 結 果
◎常温に於ける凹み変形の様子はX線で調べた結果余り変化はない。
◎顕微鏡による観察の結果（Fig．8），加工によって変形双晶が現われる。
◎腐蝕によって歪の様子は変わらない。（これは針先が当った非常にうすい表面だけ歪を多く もち，他の内外部組織については，その差異が余りないものと見なされる。
◎凹み変形はFig・6，7，8で見られる様うに，辻りや変形双晶をなして，六割対称になっ
ている。
◎六割対称的な性質は中心部に行≦程，強くなっている。
結 果 の 考 察
◎凹み変形は一点で非常に大きな変形が与えられているものであるが。しかし，常温では，再 結晶が行われていない。（これは著者の行ったMg焼鈍の実験結果5）の考えと一致する。）
その様相は中心部が大角型の境界をもったsubgrain6）になっており。その部分から離れ た所では小角型6）subgrainになっているだけであろう。（更に試料によっては双晶も現わ れているが。）金属は大きな加工を受けると常温でも再結晶するものと考えるのが一般であ る。しかし，この考えは本実験とは一致しない。
◎Mgは稠密六方格子であるから一応幾何学的考察として双晶7）（1012）〔1011）→
（1012）〔1011〕と（1011）〔1012）→（0001）（1010）の双晶が
考えられるが，しかし，その変形双晶は｛1012｝8）9）のみからなるものと見られる。そ れは（一応中心部の歪が大きいから，幾何学上可能な｛0111》双晶も生じるのではない
かとも思われるが，）r実験に用いられた試料の中には双晶が現われないものも多く，現わ れたものは中心部に小さい双晶をなして一方向に一つ二つ現われているにすぎない。」そう云うことから出現容易な｛1012｝双晶だけが現われていると考えられる。
◎凹み中心部の歪を考えると，針尖の当った表面部は内部より非常に歪が大きくなっているは ずであるが。しかし，x線写真Fig。7が示す様に，腐蝕によって，凹み歪の様子は変わらな い。このことは非常にうすい表面部だけの変化が大きくて，全体として見たX線強度には余 り影きようしていないのであろう。従って，凹み中心部分のうすい表面部が非常に大きな歪 をもち，その他の部分（中心はや鼠内表面と内部）は内外の差は余りないものと思われる。
凹み変形は方位によって多少の差はあるが，大きな変形を受けた部分は応力と歪が大きい
18 長崎大学学芸学部自然科学研究報告 第9号（⊥959）
ので本実験のslip lineは三方向も現われているものがある。従って，辻り（0001）
（1120〕ばかりでなく，辻り（1011）〔1120）（普通これは225・Cg）で変形す
る際に生じる。）も幾分生じているかもしれない。そして，変形双晶も適当に生じ，1ヒりと 双晶が合い共って六割対称の変形を形成していると考えるべきである。この実験を行うに当って色々と御指導下さった藤原武夫教授に感謝の意を表します。更に，
実験の整理の際，色々と御指導下さった土肥重政教授及び久保為久磨助教授に対して感謝の
