1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650687
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
尾中 晋 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (40194576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 雅治 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50161120)
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| Keywords | 分散強化合金 / 高温変形 / 粒界ボイド / 液体粒子 / 粒界破壊 / クリープ / マイクロメカニックス / 弾性論 |
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| Research Abstract |
BもしくはGeを含むCu基固溶体合金を内部酸化処理し,結晶粒内と粒界上に液体B_2O_3もしくは固体GeO_2の分散粒子を含む試験片を作製した.これらの試験片を用いた引張試験を室温と800K程度の高温域で行い,以下の知見を得ることができた.
(1)粒界上に液体B_2O_3粒子を含む場合,粒内にこの粒子を含む単結晶と比較して極めて脆性的な破壊が起こる.
(2)粒界上に液体B_2O_3粒子を含む場合,粒界上に固体GeO_2粒子を含む場合と比較してより脆性的に破壊する・
(3)粒界破壊は,粒界上液相粒子内部でのボイドの生成と成長,それらのボイドの成長,合体による粒界クラックの形成という過程で起こる.
本実験の結果は実用の構造材料における高温脆性破壊の加速試験に相当するモデル実験であり,高強度高温材料開発の指針を得るための基礎的な情報が得られた.
分散粒子を含む材料についての弾性論を応用した理論的な考察も行った.これらの理論的な研究の内容は以下のようにまとめることができる.
(a)応力下で析出,成長する整合析出物の安定形状を線形弾性論,介在物問題の応用として考察した.
(b)複相材料の弾性的塑性的な変形の挙動が,構成相の力学的性質・形状・体積分率によってどの様に変化するかを議論した.
(c)複相材料の平均的ヤング率が,構成相の力学的性質,形状,割合によってどの様に変化するかを示した.
(d)分散粒子まわりの界面すべりと拡散が組み合わさって起こる緩和現象を考察し,その速度論を定式化した.
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[Publications] S.Onaka: "Stress relaxation caused by the combination of interfacial sliding and diffusion around spherical inclusions"Mechanics of Materials. 31. 717-727 (1999)
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[Publications] 尾中 晋: "複相材料の平均的ヤング率に及ぼす構成相の形状とポアソン比の影響"日本金属学会誌. 56. 1283-1289 (1999)
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[Publications] S.Onaka: "Application of the average field method to the prediction of stable shapes of coherent precipitates under stresses"Materials Science and Engineering. (印刷中).
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[Publications] S.Onaka: "Effect of Poisson's ratio on the variation of the average Young's moduli of composites with transition of second-phase shape"Philosophical Magazine A. (印刷中).
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[Publications] S.Onaka: "Viscous deformation of glass particles embedded in a crystalline matrix caused by plastic deformation of a Cu-B_2O_3 alloy"Journal of Materials Science Letters. (印刷中).
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[Publications] S.Onaka: "Shape Change of Liquid particles embedded in a solid matrix caused by plastic deformation of a Cu-B_2O_3 alloy"Metals and Materials.
