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非鉛系はんだの多軸応力下におけるクリープ疲労寿命評価法の開発

Research Project

Project/Area Number 12750079
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

山本 隆栄  大分大学, 工学部, 助手 (20295166)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords非鉛系はんだ / 低サイクル疲労 / クリープ疲労 / 線形損傷則 / 延性消耗則 / 引張・圧縮応力下 / 非対称波形
Research Abstract

本研究では,鉛系はんだに代わる非鉛系はんだとして有望視されているSn3.5AgはんだとSn8Znはんだの引張・圧縮の応力下での低サイクル疲労試験とSn3.5Agはんだのクリープ疲労試験を実施した.試験に用いた試験片形状は中実円柱試験片で,試験温度は313K一定である.また,制御方法はひずみ制御で,ひずみ波形はfast-fast波(PP), slow-fast波(cp),fast-slow波(pc)およびslow-slow波(cc)の4種類を用いた.なお,ひずみ速度は高速側を0.5%/sec,低速側を0.005%/secとした.
本研究では,現在主に使用されている鉛系はんだのSn37Pbはんだの低サイクル疲労試験とクリープ疲労試験との比較およびクリープ疲労寿命評価法の検討を行い,以下の結果を得た.
(1)全ひずみ範囲によるSn3.5Ag, Sn8ZnおよびSn37Pbはんだの低サイクル疲労寿命の整理では,Sn3.5Agはんだが最も長寿命で,Sn8Znはんだが最も短寿命であった.
(2)全ひずみ範囲によるクリープ疲労寿命の整理ではSn3.5Ag, Sn37Pbともに,pp波が最も長寿命で,ついでcc波,pc波となり,cp波が最も短寿命であった.
(3)Sn3.5Agのクリープ疲労寿命はいずれの波形もSn37Pbよりも長寿命であった.
(4)クリープ疲労寿命評価法として線形損傷則を検討した結果,Sn3.5Ag, Sn37Pbともにすべての波形においてデータが安全側に大きく外れたため有効な評価法ではなかった.
(5)クリープ疲労寿命評価法として延性消耗則を検討した結果,Sn3.5Agに対してはすべてのデータがほぼ係数4の範囲で整理できるので有効な評価法であったが,Sn37Pbに対しては危険側に大きく外れるデータがあるため有効な評価法ではなかった.

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All Other

All Publications (3 results)

  • [Publications] 坂根 政男: "はんだ引張および低サイクル疲労データベース"社団法人 日本材料学会. 167 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 坂根政男: "はんだの引張試験法標準"社団法人 日本材料学会. 52 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 坂根政男: "はんだの低サイクル疲労試験法標準"社団法人 日本材料学会. 51 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

URL: 

Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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