| 研究課題/領域番号 |
09650109
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
皮籠石 紀雄 (皮篭石 紀雄) 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00117491)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 疲労 / Ni基超合金 / 高温環境 / き裂発生 / き裂伝ぱ / 酸化 |
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| 研究概要 |
本研究では、Ni基超合金インコネル718の実用における疲労強度とくに疲労き裂の発生および初期伝ぱに及ぼす高温環境の影響について調べた。
以下にその成果をまとめる。
(1)高温環境は、素材の軟化を通じてき裂の発生および伝ぱを促進する。
(2)高温環境は、高温酸化膜の生成を通じてき裂の発生および微小き裂の伝ぱを抑制する。き裂発生抑制の主な原因は硬い表面酸化膜によるすべりの抑制であり、き裂伝ぱの抑制にはき裂面に生成された酸化膜によるき裂閉口効果が関与している。
(3)高温の場合、全寿命のほとんどが数十ミクロン以下の微小き裂の伝ぱ過程で占められる。この間のき裂伝ぱには環境の影響が大きく、力学的評価は難しい。
(4)約50ミクロン以上のき裂の伝ぱ速度は微小き裂伝ぱ則で評価できる。またこのようなき裂伝ぱを対象にすれば、応力および温度を変動させた場合のき裂伝ぱ寿命および疲労寿命はマイナー則で近似的に評価できる。
(5)GC砥石で研削した場合、表面は軟化し、WA、CBNの場合硬化する。またいずれの砥石による研削でも表面層には圧縮の残留応力が生成する。これらの硬さおよび残留応力の変化は疲労強度に影響する。すなわちき裂発生は、軟化により促進され、硬化により抑制される。また圧縮の残留応力により初期伝ぱは抑制される。
(6)本材料は、高強度の割に切欠きに鈍感であるが、高温になると多少敏感になる。
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