| 研究課題/領域番号 |
09650099
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
機械材料・材料力学
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
小川 欽也 京都大学, 工学研究科, 助手 (00026220)
|
|---|
| 研究分担者 |
杉山 文子 京都大学, 工学部, 教務職員 (80162907)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
|
|---|
| キーワード | 衝撃強度 / β型チタン合金 / データベース / 応力-ひずみ関係 / スプリット・ホプキンソン棒法 / 時効処理 / 温度、ひずみ速度依存性 / 熱活性化過程 / 温度ひずみ速度依存性 / 引張り型ホプキンソン棒法 / 断面収縮率 / β型チタン合金時効材 / 伸び / 温度,ひずみ速度依存性 / 高ひずみ速度 / チタン合金 / 応力一歪曲線 / ホプキンソン棒法 |
|---|
| 研究概要 |
本研究においては、高速輸送機器用構造材料として最も有望視されている時効性β型チタン合金(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)の応力-ひずみ曲線に焦点を絞り、時効処理によって形成された組織をパラメータに、その強度の温度とひずみ速度依存性を広い温度(77K〜700K)と広いひずみ速度域(10^<.4>s^<.1>〜10^4s^<.1>)にわたって明らかにし、データベースを構築するため、圧縮変形、および引張り変形試験を実施した。
まず未時効材と時効材についてスプリット・ホプキンソン棒法による衝撃圧縮試験および準静的試験を行い、応力・ひずみ関係の基本的な状況を把握するとともに、ひずみ速度急変試験により応力のひずみ速度敏感性を求めた。その結果、強度の温度、ひずみ速度依存性を熱活性化過程論に基づいて論じることができることを確認した。また、衝撃変形中に生じる断熱加熱効果を考慮した応力-ひずみ関係を求める手法を構築し、予測結果が実験結果と良く対応することを示した。
次に、3種類の時効処理剤について新たに構築したスプリット・ホプキンソン棒型衝撃引張り試験装置による衝撃引張り試験を実施し、応力-ひずみ関係を求め、衝撃強度のデータベースを構築した。また、以下の諸点を明らかにした。(1)引張り試験の場合に生じる弾性的な破断を除けば、衝撃変形での強度はいずれの温度、時効処理材においても準静的変形での強度より上昇した。(2)低温度の衝撃変形では、顕著な加工軟化現象が生じた。(3)衝撃引張り試験での伸びおよび断面収縮率はいずれの温度においても準静的変形の場合に比べて増加した。(4)強度の温度、ひずみ速度依存性は時効条件に依らず同一である。このことは、特に重要な点であり、応力の非熱的成分を低ひずみ速度域で測定すれば、十分な精度で衝撃応力ひずみ曲線を予測することが可能であることを示し、今後、更に広範なデータベース構築の際の大きな指針になると考えられる。
|
