アルミニウム合金の低サイクル疲労における疲労硬化と疲労組織の電顕観察

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アルミニウム合金について,引張り-圧縮による低サイクル疲労試験を行なった.試料は市販純アルミニウム(2S)Al-Mg合金(56S),Al-Cu-Mg合金(24S)で,繰返し引張り-圧縮試験の応力-ひずみ曲線からバウシンガー効果,疲労硬化について検討し,疲労組織の透過電顕観察を行なった.おもな結果は次のごとくであった.(1)バウシンガー効果による降伏応力の低下σ_Bと予ひずみεの間には,五弓,岸がねじり試験で求めた.σ_B= k^m(k,mは定数)の関数が軸方向力の場合にも成立した.(2)バウシンガー効果は純アルミニウムが一番小さく強度の高い合金では大きくなる.析出硬化型合金ではバウシンガー効果は析出伏態に依存し,過時効状態で最大になる.(3)疲労硬化は塑性ひずみ振幅の大きいほど大きく,純アルミニウムでは塑性ひずみ5%以上の振幅にすると硬化が飽和した後わずかに軟化する.これに対し56S,24Sではひずみ振幅0.3%以上では破断に至るまで硬化は飽和しない.(4)電顕観察では亀裂や空洞は見出せなかったが,純アルミニウムでは松位は鮮鋭なセル壁をつくり,セルの大きさは繰返し数にはほとんど依存しない. 56S,24Sでは転位密度は小さな塑性ひずみでいちじるしく増大し,ほぼ全面に均一に分布するが,繰返し数が増すと転位密度の高い部分と低い部分の規則的なまだら模様となる.

アルミニウム合金の低サイクル疲労における疲労硬化と疲労組織の電顕観察

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