2018 Fiscal Year Research-status Report
Ni-P-Bめっきを用いた高温繰返し応力測定法に関する研究
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17K06118
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
小野 勇一 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (50335501)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森戸 茂一 島根大学, 学術研究院理工学系, 准教授 (00301242)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 実験応力解析 / 応力・ひずみ計測 / めっき法 / 金属疲労 / 電子線後方散乱回折法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の結果として，インコネルの試験片にNi-P-Bめっきを施し，雰囲気温度400℃，450℃において応力振幅と繰返し数に依存した粒成長が確認できた．ただし，応力測定に必要な較正式を導くには十分な実験データ数とは言えなかった．そこで，本年度は，400℃の雰囲気温度において，実験データ数を増やし，較正式を確立することを目的とした．繰返し負荷後の結晶粒径は，加熱のみの場合より成長したが，応力振幅と繰返し数依存性が明確に認められない結果となった．そこで，この原因について種々の検討を加えた．まず，この原因は試験によりめっき表面に疲労き裂が発生したため，めっきが試験片から剥離してひずみがめっき層に伝わっていないためであると考え，き裂密度を計測するとともに，き裂間隔の広い箇所の粒径を再計測した．しかしながら，き裂密度は，昨年度のめっきとほぼ同じであり，き裂間隔が広い箇所でも粒径の変化はない結果となった．したがって，表面のき裂の影響はないものと考えられる．次に，試験片は試験後に塑性変形して伸びていたため，試験後の試験片全長を計測すると，同じ試験条件でも昨年度の試験片に比べて本年度の試験片は明らかに塑性変形量が大きいことが明らかとなった．昨年度と本年度では試験片素材の製造ロットが異なるため，同じ試験条件でも，試験片の塑性変形量が異なり，本年度の試験片は大きな塑性変形を起こし，めっき層が繰返し負荷試験の途中で剥離して，ひずみが伝わらなくなり，繰返し数を増加しても粒径が大きくならなかったと考えられる．以上の結果から，繰返し負荷試験条件を応力（荷重）制御ではなくひずみ制御で行うことの重要性が示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の2年目以降の目標は，Ni-P-Bめっきを用いた応力測定を可能とするために，粒径，応力振幅，繰返し数および雰囲気温度の関係を表す較正式を導出することである．今回の実験では，較正式の導出には至らなかったが，試験方法の問題点について明らかにすることができた．したがって，今後は実験方法を修正し，新たな実験を実施すれば，較正式を導出することが可能であると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の研究により，Ni-P-Bめっきを施した試験片の繰返し負荷試験は，荷重制御ではなくひずみ制御で行うことが重要であることが示された．そこで，本年度は，400℃の雰囲気温度に対して，種々のひずみ振幅，繰返し数による片振り引張試験を実施し，EBSD法により試験後の結晶粒径を調査する．雰囲気温度が一定の場合，結晶粒径はひずみ振幅と繰返し数の関数になると考えられるので，これらの間の関係を明らかにし，較正式を導出する．また，得られた較正式の測定精度についても検討を加え，どの程度の精度で応力測定が行えるか明らかにする．
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Research Products
(1 results)
