亜鉛めっき鋼材の腐食疲労に関する基礎研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K18232
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: 盛田 元彰 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (30636626)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 溶融亜鉛めっき / 高サイクル疲労 / 腐食疲労

Outline of Annual Research Achievements

平成２８年度の目標は疲労起点部とその進展方向を明確にすることである。試験片のサブクラックや破面を詳細に観察した。亜鉛めっきは３層構造をしており，それらの層の相はη相，ζ相，δ1相である。サイクル数によって疲労起点部は変化した。すなわち，低サイクル側（10000回以下）では最表面のη相が起点部であり，中サイクル（10,000～100,000回）ではζ層あるいはδ1層が起点部であり，高サイクル（100,000回以上）ではη相が起点部であった。低サイクルや高サイクルのstage II形状は楕円状であったが，中サイクルは三日月状であった。中サイクルの起点部は複数あり，めっき部をき裂進展していた。溶融亜鉛めっきした炭素鋼はいずれも炭素鋼ままよりも疲労強度が低下した。この要因はめっき部で起点が発生容易であったためと考え，η相のみを除去する表面処理を行った。η相は高サイクル側の疲労強度を低下させる要因であり，それを除去することにより疲労強度が大きくなる。しかし，η相除去材は，中サイクルの疲労強度は溶融亜鉛めっき材と差がなく，中サイクルの疲労破壊低下要因はη相にない。この結果は，破面観察から得られたζ層あるいはδ1層が起点部であることを支持する。これらの実験結果を元に溶融亜鉛めっき材の疲労破壊挙動をモデル化した。腐食疲労装置を完成させ，試験を開始した。実際に環境により疲労強度が変化することを確認した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画通りに研究を進め，目標を達成できる研究成果が得られている。

Strategy for Future Research Activity

平成２８年度までで溶融亜鉛めっき鋼の疲労破壊形態についてはモデル化できた。腐食疲労試験装置も完成したため，平成２９年度は腐食疲労試験を開始し，腐食が溶融亜鉛めっきの疲労強度に及ぼす影響を明らかにする。