2008 Fiscal Year Annual Research Report
イオンスパッタリング金属膜による機械要素の疲労き裂発生の検知とき裂長さの測定
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19560146
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
とう 鋼 University of Miyazaki, 工学部, 准教授 (90237040)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 勉 宮崎大学, 工学部, 教授 (40038055)
前田 幸治 宮崎大学, 工学部, 准教授 (50219268)
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| Keywords | 疲労き裂 / き裂発生の検出 / イオンスパッタ膜 / 疲労発生寿命 / 絶縁膜 |
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| Research Abstract |
平成20年度の計画にしたがって研究を進め,以下の成果が得られた.
平成19年度には疲労き裂発生の検出方法を確立することができた.本研究の平成20年度以降の計画は,疲労き裂発生寿命に及ぼす表面粗さや浸炭焼き入れ後の表面異常層の影響を調べ,それを評価する方法を検討することである.
平成20年度は,まず,疲労き裂発生検出用の3点曲げ疲労試験片のノッチ表面をエミリペーパーやサンドペーパーを用いて手仕上げによる鏡面加工で粗さ調整を行った.#2000,#400,#240と#100のサンドペーパーで仕上げした試験片ノッチ部の表面粗さR_aがそれぞれ0.03,0.3,0.74と1.27μmであった.それらの試験片を用いて,同じ曲げ応力の下での破断寿命と疲労き裂発生寿命を調べた.試験片の材料はS50Cで焼ならしを施した.ノッチ部の最大実応力を800MPaにして得られた主な成果は以下の通りである.
1)試験片の疲労破断寿命は3x10^5〜1x10^6であり,疲労き裂発生寿命は破断寿命の70〜90%程度を占めていることを明らかにし,き裂発生寿命の向上が疲労強度の向上を左右していることを実験によって確認した.
2)表面粗さ(R_a)が表面凹凸の状況を示し,表面粗さの上昇によってマイクロ領域における応力集中の度合いが増し,き裂が発生しやすく,き裂発生寿命が短くなる.き裂発生寿命の測定結果から,き裂発生寿命(logスケール)とR_a(1inearスケール)とはほぼ線形関係にあることが分かり,今後の疲労き裂発生寿命の推定の方向性が得られる.
なお,本年度で得られた結果を平成21年度5月と7月の国際会議にて発表する予定である.
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