電力機器用の酸素を含まない銅の低サイクル疲労特性

電力機器用の酸素を含まない銅の引張および低サイクルの疲労特性に対する熱処理の効果を調査しました。850°Cで20分間の熱処理は、真空ろう付けプロセスに対応し、再結晶による粒子の成長と緊張の緩和を引き起こし、したがって、酸素を含まない銅の残留応力が減少しました。引張強度と0.2％の証明応力が減少し、再結晶に伴う熱処理によって伸長が増加しました。熱処理された試験片の塑性ひずみは、同じ応力振幅条件下で未処理の試験片のプラスチック株と比較して増加したため、酸素を含まない銅の低サイクル疲労寿命は熱処理によって分解されました。熱処理の存在に関係なく、ストレス振幅が100 MPa未満の場合、骨折した表面の亀裂開始領域で凝集が観察されました。応力振幅が増加すると、川のパターンと準溶融骨折が未処理の標本の骨折表面で主に観察され、それらは熱で処理されたものの骨折表の縞模様で観察されました。電子後方散乱回折（EBSD）分析の結果は、低サイクルの疲労による穀物の疲労損傷度を調査するのに効果的であることが粒子基準方向偏差（Grod）MAPが確認されたことが確認されたことが示されました。さらに、EBSD分析により、穀物が変形し、低サイクル疲労試験後に熱処理された標本の骨折領域で約28°にグロッド値が達したことが明らかになりました。

The effect of heat treatment on tensile and low cycle fatigue properties of the oxygen-free copper for electric power equipment was investigated. The heat treatment at 850 °C for 20 min, which corresponds to the vacuum brazing process, caused the grain growth and relaxation of strain by recrystallization, and thus, the residual stress in the oxygen-free copper was reduced. The tensile strength and 0.2% proof stress were decreased, and elongation was increased by the heat treatment accompanying recrystallization. The plastic strain in the heat-treated specimen was increased compared with that in the untreated specimen under the same stress amplitude condition, and thus, the low cycle fatigue life of the oxygen-free copper was degraded by the heat treatment. Striation was observed in the crack initiation area of the fractured surface in the case of the stress amplitude less than 100 MPa regardless of the presence of the heat treatment. With an increase in the stress amplitude, the river pattern and the quasicleavage fracture were mainly observed in the fracture surfaces of the untreated specimens, and they were observed with striations in the fracture surfaces of the heat-treated ones. The result of the electron backscattered diffraction (EBSD) analysis showed that the grain reference orientation deviation (GROD) map was confirmed to be effective to investigate the fatigue damage degree in the grain by low cycle fatigue. In addition, the EBSD analysis revealed that the grains were deformed, and the GROD value reached approximately 28° in the fractured areas of heat-treated specimens after the low cycle fatigue test.