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Bulky averaged microscopic information for ECAP-processed Cu using Accelerator-based gamma-ray-Induced Positron Annihilation Spectroscopy and neutron diffraction

加速器による$$gamma$$線誘起陽電子消滅分光及び中性子回折によるECAP処理した銅のバルク平均した微視的情報

石橋 寿啓*; 友田 陽*; 菅谷 聡*; 豊川 弘之*; 平出 哲也; 堀田 善治*; 鈴木 裕士

Ishibashi, Toshihiro*; Tomota, Yo*; Sugaya, Satoshi*; Toyokawa, Hiroyuki*; Hirade, Tetsuya; Horita, Zenji*; Suzuki, Hiroshi

Equal Channel Angular Pressing(ECAP)法による99.99%銅の空孔密度,組織,粒界応力などのバルク平均された微視的構造パラメータを加速器利用の$$gamma$$線誘起陽電子消滅分光(AIPAS)と中性子回折により調べた。AIPASで得られた消滅$$gamma$$線ピークのドップラー広がりを示すSパラメータは最初のECAP処理で大きく増大し、その後の処理でわずかな減少が確認された。また、熱処理によって回復が見られたが、8サイクルのECAP処理試料の方が1サイクルのものよりも低温での回復が見られた。ECAP処理による組織や粒界の応力を中性子回折分析で求めた。熱処理を行いながら観測した中性子回折の半値幅と強度の変化から、8サイクルのECAP処理試料において再結晶化がより早く起こっていることがわかった。これらのバルク平均されたデータは結晶方位解析(SEM-EBSD)や機械的特性評価の結果と定性的に良い一致を示した。

Bulky averaged microstructural parameters like vacancy density, texture, intergranular stress, etc. for 99.99% Cu subjected to Equal-Channel Angular Pressing (ECAP) were investigated using Accelerator-based gamma-ray-Induced Positron Annihilation Spectroscopy (AIPAS) and neutron diffraction. The Doppler-broadening parameter (S) for positron annihilation peaks of AIPAS increased by the first ECAP cycle and then decreased slightly with further ECAP cycles. Upon annealing, the S recovered at a lower temperature for the eight-cycle ECAP processed sample than for the one-cycle processed sample. The texture and intergranular stresses generated by ECAP are determined by neutron diffraction analyses. Changes in FWHM and intensity of neutron diffractions monitored in situ during annealing indicate the early onset of recrystallization in the eight-cycle ECAP sample. These bulky averaged data show good agreements qualitatively with local SEM/EBSD observations and the results of mechanical tests.

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