粉末冶金モリブデン材の高温低サイクル疲労中の動的回復・再結晶と疲労特性

Dynamic recovery and recrystallization during high temperature low cycle fatigue and characteristics of fatigue behavior of sintered molybdenum

西 宏; 榎枝 幹男; 横堀 壽光*

Nishi, Hiroshi; Enoeda, Mikio; Yokobori, Toshimitsu*

強圧延された粉末冶金モリブデンの低サイクル疲労強度に及ぼす試験温度とひずみ波形の影響を明らかにするため、室温から1223Kで低サイクル疲労試験を行い、低サイクル疲労特性を明らかにし、以下の結論を得た。(1)圧延材は低サイクル疲労試験中に動的回復・再結晶を起こし繰返し軟化するが、再結晶材では軟化は起こらない。繰返し軟化の見かけの活性化エネルギーは格子拡散の活性化エネルギーに比べ小さく、繰返し変形により拡散の活性化エネルギーは低下する。これは塑性変形に伴う転位の運動によって拡散が促進される現象と考えられる。(2)圧延材の低サイクル疲労寿命は573Kから1073Kでほぼ等しく、静的再結晶温度の1223Kでは疲労寿命はこれに比べ増加する。圧延材では1073K以下の温度で繰返し軟化するためひずみが局所的に集中する。しかし再結晶する材料では、ひずみ集中が起こらず疲労寿命が増加する。(3)ひずみ波形の影響については、非対称三角波の疲労寿命は対称三角波に比べ減少する。これはひずみの局所集中が対称波に比べ大きいためと考えられる。

Low cycle fatigue behavior of molybdenum has been investigated at high temperatures in order to examine the influence of test temperatures and strain wave. The molybdenum exhibited cyclic softening below its static recrystallization temperature. The cyclic softening was dynamic recovery and recrystallization caused by dislocation movement during fatigue. The cyclic softening occurred progressively in some parts of the specimen. The plastic deformation was consequently concentrated in the softening region of the specimen. Therefore, the low cycle fatigue lives of the molybdenum at temperatures below 1073 K were shorter than those at 1223 K. As for the effect of strain wave on the low cycle fatigue lives, the fatigue lives of non-symmetrical strain wave forms were lower than those of symmetrical strain wave form due to large strain concentration compared to symmetrical strain wave forms.