鉄上に形成するウスタイト皮膜の相変態に伴う皮膜中の応力変化挙動 II

抄録

　純鉄上に高温酸化により形成するウスタイト皮膜(FeO)が等温相変態（Fe₃O₄ の析出＋共析変態）する際に導入される変態応力の酸化皮膜中の厚さ方向分布の時間変化を、侵入深さ制御 sin²ψ 法を用いてその場測定するための実験条件の確立を行った。本測定に先立って実施した 2019A1811 期実験では、Ｘ線のエネルギーを 30 keV とし、PILATUS 2M を用いた条件下で実施したが、酸化皮膜中の応力の面内分布の不均一性と、Fe₃O₄ の十分な回折ピークシフトが 30 keV では確保出来なかったため、満足な結果が得られなかった。今回の測定では、Ｘ線のエネルギーを約 7 keV とし、多軸回折計アームへの設置が可能な PILATUS 300K を用いた測定を行うことで、皮膜中に導入される変態応力の厚さ方向の分布を十分な精度で測定できた。この結果により、酸化皮膜中の応力の厚さ方向分布をその場観察する手法が確立された。