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超音波スペクトルスコピーによる表面改質層評価法の実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07555507
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 材料加工・処理
研究機関北海道大学

研究代表者

成田 敏夫  北海道大学, 工学部, 教授 (60001252)

研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード超音波顕微鏡 / 表面弾性波 / 音速 / 非破壊検査 / イオン交換ガラス / 残留応力 / 表面改質 / V-Z曲線 / ボイラー / 高温腐食 / 硫化腐食 / 局部腐食 / 粒界硫化 / 塩化腐食 / Fe-Cr合金 / 硫化物 / 超音波スペクトルスコピー / 非破壊観察 / Agイオン浸透 / 複合ガラス / 拡散層
研究概要

本研究では、電解イオンマイグレーション法によるAgイオン拡散ガラス、イオン交換強化ガラス、セラミックス・金属接合体を、それぞれモデル材料として、超音波を照射したときに発生する表面弾性波の音速測定から、残留応力と表面のゆがみを測定する事を試みた。
ソーダガラス表面にNaとKの交換層を形成したガラスの破断強度は無処理に比較して6倍以上増大する事を明かにし、これはガラス表面に圧縮応力層が形成されたためであること、さらにイオン交換ガラス表面の音速と破断強度と比較した結果、両者には比例関係が成立する事を見いだした。また、超音波顕微鏡内に小型の曲げ試験機を設置し、ガラスの音速と曲げ応力の関係を測定した。その結果、音速は曲げ応力(引張)とともに減少した。一方、X-Zモード像の解析から、応力によるガラス表面のゆがみを0.1ミクロンの精度で測定する事ができた。
セラミックス・金属接合体の熱サイクルによる表面歪みと音速の測定から、セラミックス表面の残留応力分布を推定した。Agイオン拡散層の内部組織を撮影することに成功し、そのミクロ組織と欠陥の存在を実証した。
以上の結果から、超音波顕微鏡による応力と表面ひずみの同時測定ならびに表面改質層の評価を可能であることを実証した。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 成田敏夫: "窒化珪素セラミックス・金属接合体の熱サイクルに伴う疲労特性の変化" 日本金属学会誌. 60(9). 884-889 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石川潔: "超音波顕微鏡によるき裂近傍の音速計測" 非破壊検査. 45(10). 749-755 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Narita, S.Hayashi, S.Hata: "Changes in Fatugue Properties of Silicon Nitride Ceramics and Metal Joints with Thermal Cycling" J.Japan Inst.Metals. Vol.60(9). 884-889 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ishikawa, Y.Ogura, S.Ikeda, M.Suganuma, T.Narita: "Measurement of Sound Velocity Near a Crack by an Acoustic Microscope" Non-destructive Inspection. Vol.45(10). 749-755 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤 芳幸: "ニッケル・クロム合金の高温酸化に及ぼす微量塩化水素の影響" 日本金属学会誌. 61(1). 56-63 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 芳幸: "鉄・クロム合金の高温酸化に及びす微量塩化水素の影響" 日本金属学会誌. 60(9). 841-847 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 野口 学: "鉄・クロム硫化物(Fe, Cr) _1 Sの高温における非化学量論組成" 日本金属学会誌. 60(9). 589-594 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 川森重弘: "Fe-CrおよびFe-Mn合金の内部硫化挙動" 材料とと環境. 45(3). 146-151 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 野口 学: "低硫黄分圧におけるFe-Cr合金の硫化挙動" 日本金属学会誌. 60(2). 198-204 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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