疲労試験のデータがばらつくことを考慮に入れると，通常疲労については，鍛造温度，ひずみ速度，熱処理条件の差は小さいと言える．85%鍛造材は70%鍛造材よりも通常疲労の寿命はやや長かった．Dwell疲労寿命は一様に低下しており，特に1000℃0.005 /s 70%の条件で低下が著しかった． 次に900℃熱処理材の疲労寿命を図14に示す．900℃熱処理材は，1000℃鍛造ではbi-modal組織が，900℃鍛造ではβ相球状化組織が形成された．これらの組織の違いにも関わらず，通常疲労については104オーダーであり，1000℃鍛造材がやや寿命が長い傾向は見られたが，組織間の違いは小さかった．また，1000℃熱処理材と同程度の疲労寿命を示した．85%鍛造材の疲労寿命がやや長いのも1000℃熱処理材と同じ傾向であった．Dwell疲労の寿命は，900℃熱処理材は103オーダーであり，同じbi-modal組織で比較しても，1000℃で形成したbi-modal組織の疲労寿命(104オーダー)よりも1桁短く，900℃熱処理ではDwell 疲労の寿命が大きく低下することが示された．また，Dwell fatigueについては，組織による差が大きく，940℃で鍛造したβ相球状化組織の寿命が長く，1000℃で鍛造したbi-modal組織の寿命は短かった． じ鍛造温度，熱処理温度で比較すると，強度は鍛造歪み速度に対しては変化しなかった． 85%鍛造材は70%鍛造材よりも低い強度を示した． 図9，10に示すように900℃熱処理材の組織は，鍛造温度により異なる．1000℃鍛造材ではbi-modal組織を形成し，940℃鍛造材では層状組織内のβ相球状化組織を形成した．一方，1000℃熱処理材では，鍛造温度によらず，bi-modal組織を形成した．これらの組織形態を図12に示すと，β相球状化組織がbi-modal組織よりも強度が高いことが明らかとなった． 低い鍛造温度で導入された歪みは，加工発熱によりある程度緩和されるが，完全ではなく，900℃熱処理では歪み緩和が起こりにくいために，熱処理材にも歪みが残留すると考えられる．強度はベイリーハーシュの関係により，転位密度に依存するため，β相球状化組織で強度が高かったと考えられる．1000℃鍛造では鍛造中に歪みがある程度緩和しているため，熱処理温度に関わらず強度が低くなるが，1000℃熱処理では900℃熱処理よりも，歪み緩和が進むため，同じbi-modal組織でも，900℃熱処理材よりも強度が低くなる．しかし，熱処理温度による強度の差は，940℃鍛造材よりも小さくなる． 85%鍛造材では，加工発熱は70%鍛造材と同程度であるが，導入されるひずみ量が2倍程度ある．熱処理をしても70%鍛造材よりもひずみが残りそうであるが，転位が導入されているために，逆に熱処理中の再結晶を促進し，転位密度が下がっている可能性がある． 図12 鍛造熱処理材の0.2%耐力 3.5 1500t鍛造シミュレータ鍛造・熱処理材の疲労特性 次に，引張試験で得られた強度の0.9を最大応力とした疲労試験を行った．1000℃熱処理材について，疲労寿命を最大応力でプロットしたグラフを図13に示す．図9，10に示すように，1000℃熱処理材では，鍛造条件に関わらず，bi-modal組織を形成した．1000℃0.05/sのみ通常疲労もDwell疲労も他の鍛造材よりも寿命が短く，これについては理由が不明であるが，それ以外の鍛造材については，図13 1000℃熱処理材の疲労寿命 図14 900℃熱処理材の疲労寿命 - 26 -
元のページ ../index.html#28