稠密六方晶の結晶構造を有するリフラクトリー金属の機械的性質に及ぼす結晶学的異方性の影響

遠山 晃*; 木内 清; 菊地 正彦

JAERI-Research 96-020, 16 Pages, 1996/03

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ジルコニウム及びチタン等のリフラクトリー金属は、酸化力の高い沸騰硝酸溶液中の耐食性に優れた材料である。しかし、厚肉構造用材料としての工業的実使用経験が非常に少なく、結晶学的異方性の強い稠密六方晶の結晶構造を有し特異的な金属的性質を持つ。そこで引張試験及び衝撃試験を実施し、破壊靱性の違いを評価し、当該材料特有の変形挙動を検討した。その結果、ジルコニウムの耐力及び引張強さは温度の低下に伴い大きく低下し、低温クリープの効果が現れやすいことが示唆される。またジルコニウムの衝撃値には結晶学的異方性が顕著に現れ、集合組織の結晶方向性によっては、非常に低い衝撃値を持つ。この特性は同じ金属学的性質を有する金属チタンには見られない。ジルコニウムは特性結晶面において変形抵抗の著しい低下を示すことに考慮する必要があることがわかった。