腐食環境下における鋼の初期き裂の発生機構と、き裂進展特性に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650529
• Research Institution: Daido Institute of Technology
• Principal Investigator: 事口 壽男 大同工業大学, 工学部, 教授 (60047305)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒造 敏廣 大同工業大学, 工学部, 助教授 (90137175) ; 水澤 富作 大同工業大学, 工学部, 助教授 (60113081)
• Keywords: 疲労 / 腐食疲労 / 微視き裂 / き裂の発生機構 / 破壊力学 / 応力拡大係数

Research Abstract

微視き裂進展挙動は安定き裂進展挙動と違って、破壊力学を適用する際、その力学的因子でさえ明確でないのが現状である。マイクロハイスコープを用いてリアルタイムで結晶粒レベルの微視き裂進展挙動の動的観察による(1)き裂発生機構(2)微視き裂進展挙動(3)表面と内部における微視き裂進展挙動(4)微視き裂領域のda/dNと微視き裂長さの関係(6)微視き裂進展速度と応力拡大係数との関係を検討した。
そのまとめは以下のとおりである。
(1)微視裂のき裂伝播は、クラック先端を起点として荷重軸方向に対しほぼ45度と135度方向に成長したプロセスゾーンを形成し、き裂がこの2つのプロセスゾゾーンの境界近傍の結晶粒界に沿って進展することを明らかにした。
(2)内部の微視き裂進展挙動においても結晶粒界に沿って進展していることを確かめた。
(3)安定き裂においては、粒界破壊と粒内破壊が観察されるが、微視き裂領域においては、結晶粒界破壊だけが観察された。
(4)微視き裂の成長特性は安定き裂の下限値界以下でも成長することを明らかにした。
(5)安定き裂に関する応力拡大係数で、実験結果を整理すると、微規き裂領域では応力拡大係数が増拡大係数が増加するとともに、裂進展速度は小さくなり、安定き裂領域との間で停留する現象があることを確認した。
平成6年度の研究実績は以上に述べたが、次年度の研究に対し、3極電極と、き裂観察するためのハイスコープの先端を挿入できる腐食セルを考案作成中である。また、NaCIの腐食溶液中でいかにして、鋼の結晶粒界レベルまで観察できるかは実験、考察中である。

Research Products

• [Publications] 事口壽男・他: "鋼の微視き裂発生機構に関する基礎実験" 土木学会年次学術講演会講演概要集. 第49回. 584-585 (1994)
• [Publications] 事口壽男、伊藤忠幸・他: "鋼の微視き裂挙動の動的観察" 鋼構造年次論文報告集. 第2巻. 495-500 (1994)
• [Publications] 事口壽男、伊藤忠幸・他: "微視き裂における表面と内部のき裂挙動について" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 平成6年度. 67-68 (1995)
• [Publications] 事口壽男、岡本英明・他: "予き裂形状の差異による鋼の微視き裂挙動に関する研究" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 平成6年度. 69-70 (1995)