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2010 Fiscal Year Annual Research Report

高密度電流場制御による金属材料の疲労き裂治癒手法の開発と評価

Research Project

Project/Area Number 21760072
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

細井 厚志  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (60424800)

Keywords疲労き裂 / 修復 / 高密度電流場 / き裂進展速度 / すべり線
Research Abstract

本研究は,高密度電流場を制御することによりステンレス鋼の疲労き裂修復技術を新規に開発し,疲労き裂修復の効果について評価することを目的とした.
実験結果より,電流印加時の疲労き裂の状態で修復効果に違いが現れることが分かった.疲労予き裂が長く,開口変位量が大きい場合は,き裂閉口やき裂面間のブリッジングが生じ,一時的にき裂進展速度が低下することが示された.一方,疲労予き裂が短く開口変位量が小さい場合は,き裂先端部でき裂が開口しき裂進展速度が助長されることが示された.疲労き裂が開口した原因として,高密度電流の印加によってき裂周囲に熱圧縮応力が生じ,き裂表面は接触するものの,き裂表面に生成されている酸化膜によって再接着を妨げられ,き裂近傍に残留ひずみが生じたためであると考えられる.そこで,き裂表面に生成される酸化皮膜を取り除き,酸化防止のための保護金属膜をコーティングする表面活性プリコート処理を行った,表面活性プリコート処理を行った試験片では,高密度電流場の印加により,き裂閉口やき裂面間に生じるブリッジングが助長され,枝分かれした微小き裂の完全接着にも成功した.さらに,デジタル画像相関法により,高密度電流場印加前後で残留塑性ひずみが回復することも確認された.一方,原子間力顕微鏡を用いた観察により,き裂先端のすべり線力宝消滅することも確認されている.これらの結果は,高密度電流場を制御することによって,既に生じた疲労き裂の修復のみならず,疲労き裂の発生を遅延させることが出来ることを示唆している.

  • Research Products

    (7 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Effect of high-density electric current field on fatigue cracks in stainless steel2010

    • Author(s)
      A.Hosoi, T.Nagahama, Y.Ju
    • Journal Title

      Proceedings of ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高密度電流場制御により修復した疲労き裂先端の変位分布の評価2011

    • Author(s)
      矢野貴浩, 細井厚志, 森田康之, 巨陽
    • Organizer
      日本機械学会2011年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)(発表確定)
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Effect of electropulsing on recovery of strain in stainless steel2011

    • Author(s)
      唐, 細井厚志, 森田康之, 巨陽
    • Organizer
      日本機械学会 M&M2011材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      九州工業大学(福岡県)(発表確定)
    • Year and Date
      2011-07-16
  • [Presentation] 金属材料の疲労き裂修復における表面活性化プリコート処理の影響2011

    • Author(s)
      貴志友哉, 細井厚志, 巨陽
    • Organizer
      第42回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(愛知県)
    • Year and Date
      2011-03-13
  • [Presentation] 高密度電流場形成によるステンレス鋼の疲労き裂閉口及び進展挙動に及ぼす影響2010

    • Author(s)
      長濱孝胤, 矢野貴浩, 細井厚志, 巨陽
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      2010-09-06
  • [Presentation] 高密度電流場形成による疲労き裂先端におけるすべりに及ぼす影響2010

    • Author(s)
      矢野貴浩, 長濱孝胤, 細井厚志, 巨陽
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      2010-09-06
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/ju/index.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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