1989 Fiscal Year Annual Research Report
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63550527
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| Research Institution | YAMAGATA University |
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Principal Investigator |
松浦 圭助 山形大学, 工学部, 教授 (00001157)
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| Keywords | Al基複合材料 / アルミナ繊維強化 / クリ-プ変形 / 高温強度 / 繊維方向の影響 |
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| Research Abstract |
これまで加圧鋳造法によって作製したアルミナ連続繊維強化Al基複合材についてクリ-プ特性を調べてきたが、本年度は主として、高温引っ張り強度に対する繊維配列方向の影響を検討した。このため引っ張り軸方向が繊維軸に対し0°、5°、10°、45°、90°の角度をなす試験片を用意し、室温から773Kの温度範囲で引っ張り試験を行った。以下に主要な結果を挙げる。
1.引っ張り強度と破壊の方位依存性:各温度において、強度は引っ張り軸方向が繊維軸からずれると共に最初大きく減少するが、45°以上では大きな変化は見られなかった。この様な強度の方位依存性は、複合材の破壊の最大応力説によってほぼ説明される。破面観察の結果も、0°材では、繊維の破断と母相のせん断変形によって破断し、5°-90°材では破面は巨視的に繊維方向にほぼ平行で、おおよそ最大応力説に従っていた。
2.引っ張り強度と破壊の温度依存性:いずれの方位の試料も、試験温度の上昇とともに強度は低下するが、5°、10°材が最も大きく低下した。0°材の破壊は、主として繊維、母相あるいは繊維-母相界面の強度に支配され、773Kの高温では、母相の強度低下とともに界面での剥離が部分に見られ、高温での強度低下をもたらした。最も強度の温度の依存性が大きい5°材、10°材では、低温側における破壊繊維より高角度側にずれた面での母相のせん断により生じ、このため部分的に繊維の引っ張り破断が見られ、破断強度は高い。一方、高温側では母相あるいは界面の強度低下によりほとんど繊維軸に沿った面内でせん断破壊し、繊維の破断は少なく、このため強度は大きく低下した。45°、90°材では、低温から高温にかけて繊維の破断は少なく、ほとんど母相のせん断によって破壊して強度は低く、母相と同じ様な強度の温度の依存性を示した。
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[Publications] K.Matsuura: "Creep Behaviour of Short Fibre-Reinforced Al-Al_2O_3 Alloys" Proc.Int.Conf.on the Strength of Metals and Alloys.2. 1407-1414 (1988)
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[Publications] 張銘坤: "アルミナ繊維強化Al基複合材料のクリ-プ曲線" 日本金属学会春期大会講演概要. 445-445 (1989)
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[Publications] 張銘坤: "アルミナ繊維強化Al基複合材料のクリ-プ曲線" 日本金属学会春期大会講演概要. 300-300 (1989)
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[Publications] 松田則男: "Al-Al_2O_3長繊維複合材の高温強度に対する繊維方向の影響" 日本金属学会秋期大会講演概要. 299-299 (1989)
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[Publications] 松浦圭助: "アルミナ繊維強化Al基複合材料のクリ-プと破壊" 日本金属学会誌. 54. (1990)
