3点曲げ試験は単結晶，圧延材共に中央圧子半径2.0mm,左右支持部の半径2.5mmの治具を用い，スパン長さLは16mmとした．試験は室温大気中，中央圧子の押し込み速度1.67×10-2mm/sで行った．3点曲げ試験における曲げ応力σは式(1)で，曲げ歪εは式(2)で算出した． σ=3PL/(2bh2) (1) ε=(6dh)/L2 (2) 曲げ試験後の0.15Y-B試験片の形状を図7に示す．B試験片は「ひの字（Gull-shape）」状に変形し，図7(b)に示すように，左右支持部間で底面すべりが観察された．この挙動は純Mg1,2)と同じであり0.07Yも同様であった．よってMg-Y合金でも底面すべりで曲げ変形が生じることがわかった. σyの増加の原因を考えるため，前回の報告1,2)で提案した式(3)から底面上のせん断降伏応力τyを計算した. τy=P/(2bh) (3) 得られた値を図８に示す．また図には，報告されている純Mg3)およびMg-1.0at.%Y4)における底面すべりの臨界分解 ３．実験結果および考察 3・1 Mg-Y単結晶B試験片の3点曲げ試験 B試験片の代表的な曲げ応力-曲げ歪曲線を図5に，Y添加量とσyの関係を図6に示す．σyは0.07Yまではあまり変わらないが0.15Yでは増加した．B試験片は全て降伏後，直線的な加工硬化を示し，Y添加によって加工硬化率が増加することがわかった．その後，試験片と治具が接触するε=35%程度までいずれも破断しなかった． 図６ B試験片の曲げ降伏応力とY添加量の関係 図７ 0.15YのB試験片の曲げ変形後の形状 せん断応力CRSSも示した．この結果，τyとCRSSの値が一つの直線に乗ることから両者は同じものであり，Y添加中立面に対し圧延面が垂直なものをTNおよびRN試験片とした．試験片寸法は単結晶試験片と同じとした． 図３ 多結晶圧延材の試験片の方位 ここでbは試験片幅，hは試験片高さである．また曲げ降伏応力σyは，ε=0.02%におけるσとした． 単結晶および圧延材共に，表面のすべり線や双晶をノマルスキー型微分干渉顕微鏡およびCCDカメラを用いて観察した．多結晶圧延材は，SEM/EBSD装置（JEOL, JSM- 7001F, OIM Analysis7）を用いて結晶方位解析を行い，変形機構を調査した．また圧延材において，曲げ中立面の位置を測定するために，図4に示すように，試験片表面にカラースプレーでドットパターンを塗布し，DIC法により画像解析で試験片の歪分布を求めた．DICにはGOM社のCorrelateを用いた．図4(b)のように，試験片の長手方向の歪を求め，歪が0となる位置を中立面とした． 図４(a)DIC法に用いた試験片と(b)中立面の決定法 図5 B試験片の3点曲げ応力-歪曲線 − 107 −
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