次世代航空機材料アルミニウムーリチウム合金の疲労特性の評価に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550057
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 戸梶 惠郎 岐阜大学, 工学部, 教授 (80021616)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 武史 岐阜大学, 工学部, 助教授 (50167318)
• Keywords: 航空機材料 / アルミニウムーリチウム合金 / 腐食疲労 / 時効条件 / 腐食ピット / き裂発生 / き裂成長

Research Abstract

航空機材料では、疲労強度の評価は不可欠であり、これまでに室温大気中で従来合金との比較のもとに2種類のAlーLi合金の疲労特性について検討を行ってきた.しかし、航空機材料にとっては、大気中の疲労特性のみならず環境中の疲労強度、すなわち腐食疲労強度を評価しておくことも必要である.
本年度は、AlーLi合金2090および8090の3種類の時効材(亜時効材(UA)、ピ-ク時効材(PA)、過時効材(OA))について、海水を想定した3%NaCl水溶液中で疲労試験を行った.腐食ピット、き裂発生、および成長などの詳細な観察を通じ、AlーLi合金の腐食疲労機構を検討するとともに、従来合金と比較して腐食疲労特性について評価した.得られた主な結果は、以下のとおりである.
(1) 2090および8090合金とも、3種類の時効材の腐食疲労強度はほぼ同程度であり、また従来合金7075とも同程度である.しかし、2024合金よりは優れている.
(2) 腐食環境による疲労強度の低下は、2090合金ではPA材で最も大きく、次いでUA材、OA材であるが、8090合金ではPA材で最も大きく、OA材、UA材の順となる.
(3) 腐食ピット寸法の分布は対数正規分布に従い、いずれの合金においても、UA材のピット寸法は他の時効材よりも大きい.また、従来合金と比較すると、ピット寸法はかなり小さい.
(4) き裂発生は、2090合金では時効条件にかかわらず、同程度であるが、8090合金ではPA材が最も遅く、次いでOA材、UA材の順である.
(5) 疲労き裂成長抵抗は、2090合金ではUA材が最も高く、次いでPA材、OA材であるが、8090合金ではPA材とOA材は同程度であるが、UA材は若干劣っている.

Research Products

• [Publications] 戸梶 惠郎: "AlーLi合金の静的強度と回転曲げ疲労強度" 材料. 39. 400-405 (1990)
• [Publications] 戸梶 惠郎: "AlーLi合金の疲労挙動に及ぼす時効条件の影響" 材料. 40. (1991)
• [Publications] 戸梶 惠郎: "AlーLi合金の腐食疲労強度" 日本材料学会第40期学術講演会にて発表予定および「材料」.