アルミニウム単結晶延性損傷評価のための放射光白色X線による検討

Study on evaluation of ductile damage of aluminum single crystal using synchrotron white X-ray

柴野 純一*; 木曽 稔*; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久  ; 三浦 節男*; 小林 道明*

Shibano, Junichi*; Kiso, Minoru*; Kajiwara, Kentaro*; Shobu, Takahisa; Miura, Setsuo*; Kobayashi, Michiaki*

FCC単結晶の延性損傷の進展と結晶方位の関係を実験的に検証するにはX線回折法が有効である。本研究では、アルミニウム単結晶を塑性域まで引張変形させ、結晶内部から得られた透過回折X線プロファイルから不均一ひずみや転移密度分布を評価した。その結果、負荷ひずみが1.1%の段階でノッチ底から斜め約45の方向にひずみの増大が見られたが、2.2%の段階ではノッチ底から斜め45方向に格子ひずみの減少が確認された。そして、これらとプロファイル解析の結果から、[001]方位が引張負荷方向を向いたアルミニウム単結晶のノッチ近傍の不均一ひずみ分布と転位密度分布から、延性損傷の進展方向とその特徴を明らかにした。

The ductile damage progress of the FCC single crystal was verified by the profile analysis using the white X-ray obtained in BL28B2 beam-line of SPring-8. In this study, an aluminum single crystal of the purity 6N was used as a specimen prepared in the I-type geometry for tensile test. The notch was introduced into one side of the center of a parallel part of the specimen by wire electric discharge machining. White X-ray, which has 200 microns in height and 100 microns in width, was incident into the specimen on the Bragg angle of 3 in the horizontal plane using energy dispersive X-ray diffraction technique. As a result, in 1.1% of applied strain, increase of the lattice strain was observed in the direction of about 45 of slant from the notch bottom. In 2.2% of applied strain, the lattice strain reduced in the direction of about 45 of slant from the notch bottom. Non-uniform strain and dislocation density decreased similarly.