オーステナイト・フェライト二相ステンレス鋼双結晶の界面構造と機械的性質

奥氏体-铁素体双相不锈钢双晶的界面结构与力学性能

基本信息

批准号：
05650618
负责人：
橋本敏
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Fe-15Cr-15Ni(オーステナイト(γ)ステンレス鋼)およびFe-30Cr(フェライト(α)ステンレス鋼)単結晶から二相(γ/α)ステンレス鋼双結晶と各相の双結晶を拡散接合により作製して、その機械的性質を高温および室温で調査した結果、次のことが明らかとなった。1.1373K、アルゴン雰囲気中で、界面に平行にSimple shear実験(初期せん断応力、τ=1.0MPa)を行なった結果、γ/α相界面のすべり速度vは約5×10^<-6>ms^<-1>であり、α、γ相の粒界すべり速度に比べて約10^2〜10^3速いことが判明した。相界面のすべり速度の応力感受性指数nはn=2となり、vα/γ=const.τ^2が実験的に求められ、これは二相ステンレス鋼の超塑性領域のn値と一致する。すべり変形後の界面の様相から相界面すべりは界面自体のすべりではなく極く近傍のsofterなα相側での粘性的な物質の流動によることが明らかとなり、harderなγ相に運動を阻止されたα相内の転位の上昇とすべり運動の繰返しによるものと結論した。以上の結果をもとにsoftとhardの相からなる二相合金多結晶の超塑性変形モデルとその構成式を提案し、従来報告されている観測結果をよく説明することを報告した。2.種々の方位関係と界面方位を有する二相双結晶を界面と平行に室温で塑性変形し、界面での変形挙動をすべり線観察より論じた。弾性および塑性の歪の不適合性の大小、不適合性による応力の発生から界面での付加的すべりの挙動を説明できた。

通过扩散接合法制备Fe-15Cr-15Ni（奥氏体（γ）不锈钢）和Fe-30Cr（铁素体（α）不锈钢）单晶到两相（γ/α）不锈钢双晶以及各相双晶。通过研究其在高温和室温下的机械性能，结果明确了以下内容。在氩气氛中、1.1373K下平行于界面进行简单剪切实验（初始剪切应力τ=1.0MPa）的结果是，γ/α相界面的滑移速度v约为5×10^<- 6>ms.^<-1>，发现其比α和γ相的晶界滑移速率快大约10^2至10^3。相界面滑移率的应力敏感指数n为n=2，通过实验确定vα/γ=const.τ^2，与双相不锈钢超塑性区的n值一致。从滑动变形后界面的形貌可以看出，相界面滑移并非由于界面本身的滑移，而是由于附近较软的α相中粘性材料的流动，且运动受阻结论是，这是由于α相中位错的增加和反复滑动造成的。基于上述结果，我们提出了由软硬相组成的两相多晶合金的超塑性变形模型及其本构方程，并报告说它很好地解释了先前报道的观测结果。 2. 具有不同取向关系和界面取向的两相双晶在室温下平行于界面发生塑性变形，并通过滑移线观察讨论了界面处的变形行为。我们能够从弹性和塑性应变的不相容性以及由于不相容性而产生的应力的大小来解释界面处附加滑移的行为。