2004 Fiscal Year Annual Research Report
アルミ系ナノ結晶合金における高温疲労現象の解明とその耐疲労設計手法の提案
Project/Area Number |
16760073
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Research Institution | Gifu University |
Principal Investigator |
植松 美彦 岐阜大学, 工学部, 助教授 (80273580)
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Keywords | 疲労 / 超小疲労き裂 / き裂進展 / 超微細結晶粒 / アルミニウム合金 / 高温環境 / 粉末冶金法 / 摩擦攪拌接合 |
Research Abstract |
超微細結晶粒P/Mアルミニウム合金を用い,作成した小型炉を装着した平面曲げ疲労試験機により室温,200℃および250℃において疲労試験を実施した.その結果,室温環境下では介在物あるいは粉末粒界を起点としてき裂が発生することが判明した.温度上昇とともに疲労強度は低下するが,その低下量は通常のアルミニウム合金に比べて小さい.その結果,引張強さで疲労強度を正規化した疲労比で評価した場合,温度上昇によりむしろ強度が向上する傾向が見られた.レプリカ法による微小疲労き裂進展挙動観察とき裂進展速度評価から,結晶粒を微細化したことにより,温度上昇にともなう疲労き裂進展抵抗の低下が生じていないことが判明した.しかし,温度上昇とともに原料粉末界面の強度低下が生じるため,疲労き裂発生寿命は低下する.すなわち,原料粉末の接着性向上と介在物除去により,高温下でも十分な疲労強度を有する材料の開発が可能と考えられる. さらに,摩擦攪拌接合技術を応用して作成した,結晶粒微細化6061-T6アルミニウム合金の疲労挙動について検討した.本材は摩擦攪拌接合時に生じる温度上昇と強塑性変形により,動的再結晶が生じて結晶粒が微細化されている.同材を用いて,軸荷重下における疲労試験を実施した.その結果,析出硬化型の6061-T6アルミニウム合金では,結晶粒微細化の過程で析出物が再固溶してしまうため,微細化を行わない場合よりも強度低下が生じることが判明した.
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Research Products
(1 results)