タングステンの破壊性

６族遷移金属で共有結合性の強いタングステンは粒界が弱く、粒界が破壊の起点となることが多いです。延性-脆性遷移温度以下で低温脆性破壊を超こします。繊維組織の多結晶では粒界を起点とする粒界破壊ならびに粒内脆性破壊となり、単結晶ではへき開破壊となります。へき開は｛100｝面に沿って起こします。

そして、延性-脆性遷移温度以上ではネッキングを生じ、チーゼル形の延性破壊となります。繊維組織をもつ線引き上がりの多結晶タングステンでは、1つ1つの結晶がチーゼル形の延性破壊を示ます。高温で再結晶した多結晶組織では粒界破壊とへき開破壊が観察されます。高温度・低応力下で長時間使用した場合は粒界にキャビティが成長して粒界から破壊します。

タングステンの破壊執性は脆性クラックの進展に対する抵抗の大きさを表す。破壊脆性は温度や結晶粒形状の影響を受ける。タングステンの室温における破壊脆性はおよそ15MPa／m 1／2程度である。温度が上昇すると破壊脆性は向上し、脆性クラックは拡大しにくくなる。クラックは粒界に沿って進展しやすい。細く長く入り組んだ結晶粒は破壊脆性が高い。再結晶を起こして粗大結晶になると破壊脆性は小さくなり、クラックが進展しやすくなる。

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