2010 Fiscal Year Annual Research Report
放射光マイクロビームによる一結晶粒内の応力マッピングを基にしたき裂進展性評価
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22656034
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
田中 啓介 名城大学, 理工学部, 教授 (80026244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
來海 博央 名城大学, 理工学部, 准教授 (30324453)
菖蒲 敬久 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (90425562)
鈴木 賢治 新潟大学, 人文社会教育科学系, 教授 (30154537)
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| Keywords | 放射光 / ひずみ応力マッピング / X線CT / 2次元検出器 / 結晶方位 / 疲労き裂 / 応力腐食割れ / 破壊力学 |
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| Research Abstract |
(1) 放射光白色X線を使用して,2次元検出器PILATUSに記録される多結晶からの透過回折斑点か,回折している結晶粒の結晶方位を求める手法を開発した.また,入射X線マイクロビームをスキャンしながら,2次元検出器で回折X線の画像パターンの変化から結晶粒界を検出する手法を検討した.
(2) 白色X線を使用して疲労き裂近傍のひずみ分布から,き裂進展力を評価する手法を開発するため,疲労き裂を有する多結晶鉄平板に対してひずみのマッピング測定を負荷および除荷状態で行った.同時に行った有限要素法によるひずみ分布と比較することから,き裂進展力を評価するための必要な計測条件を定めた.
(3) 半楕円の疲労き裂を有する鉄鋼丸棒を用いて,放射光X線CT(Computed Tomography)によるき裂形状の同定を行い,き裂3次元計測の測定精度の検討を行った.同時にき裂近傍のひずみマッピング計測を行い,同時計測によるき裂進展力評価手法の向上を図った.き裂近傍の弾性ひずみは回折ピークの移動から,一方塑性変形量はプロファイルの幅広がりから評価することが可能であることを確認し,その計測精度を明らかにした.
(4) 種々の塑性ひずみを与えたステンレス材料からの放射光白色X線回折図形のプロファイルより,材料が受けた塑性変形ひずみ量を評価する手法を開発した.
(5) ニッケル基合金およびステンレス鋼の応力腐食割れ(SCC : Stress Corrosion Cracking)の進展経路と結晶方位の関係を測定し,き裂経路が隣接結晶粒問の方位差が15度以上の高傾角粒界を進展する傾向があった.また,き裂近傍の測定応力は結晶によってのばらつきが大きく,精度の向上が望まれた.
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