| 研究課題/領域番号 |
10555224
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
三澤 俊平 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (70005982)
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| 研究分担者 |
鈴木 雅秀 日本原子力研究所, 原子力安全工学部, 主任研究員
小林 秀敏 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (10205479)
臺丸谷 政志 (〓丸谷 政志) 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (40002018)
駒崎 慎一 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (70315646)
小林 靖 (株)タナカ, 技術部・主任(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1998年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
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| キーワード | 微小衝撃試験片法 / 超小型試験片 / 材料局部破壊靭性 / 日本刀の強度-靭性 / 日本刀傾斜機能 / 水素助長脆化 / 臨界変形速度 / き裂先端塑性域 / 材料局部破壊靱性評価 / 日本刀の強度-靱性 / 日本刀材料試験 / 臨界水素脆化速度 / 微小試験片法 / 衝撃試験 / 微小衝撃試験 / 動的破壊靭性試験機 / 材料局部靭性評価 |
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| 研究概要 |
補助金が交付された期間に行った研究によって得られた新たな知見をまとめて以下に示す。
1.動的変形速度4〜1m/s、準静的変形速度1〜10^<-5>m/sの広域変形速度を連続可変できるVノッチ付き超小型試験片を用いた動的・準静的破壊靭性試験機を試作した。
2.レーザ溶接部より加工採取した3種類の超小型衝撃試験片(0.7,1.0,1.5mm角)を用いて、組織の異なる3種類の溶接金属の延性脆性遷移曲線、遷移温度(DBTT)および上部棚エネルギーを評価することができた。微小試験片から得られるDBTTと、標準試験片のDBTTとの間に直線関係が見られ、溶接金属の違いはこの直線上に反映された。また、通常のサブマージ溶接金属と比較して、さらに微細なアシキュラーフェライト組織を呈するレーザ溶接金属は、より低いDBTTとFATTを示すことから、良好な靭性を有する溶接金属であると判断できた。
3.日本刀供試材から、(1.0,1.5mm角)×20mm長さの超小型衝撃試験片加工採取して、日本刀の強度-靭性バランスと刃金用玉綱の折り返し鍛練による炭素量、焼入れ硬さの変化を評価した。刃-棟方向に沿った衝撃値測定から、焼入れ部では脆性域、境界部から徐冷部の一部にわたる広領域では延性脆性遷移域、徐冷部では延性域となる。「折れず、曲がらず、よく斬れる」と言われる日本を代表する伝統工芸品である日本刀が有する刃先から棟にいたる優れた高強度・高靭性の傾斜機能的バランスに着目した局部靭性特性を、本研究により金属組織と対応づけて直接評価することができた。
4.あらかじめ水素チャージした低合金高張力綱の破壊エネルギーに及ぼす動的〜準静的の広範囲な変形速度の影響を系統的に調べた。速い変形速度(2.5〜10^<-5>m/s)の範囲においては、水素チャージ材の破壊エネルギーは、非水素チャージ材のそれとほぼ同じ値を示した。低い変形速度(10^<-6>〜10^<-7>m/s)で急激な破壊エネルギーの低下がみられ、水素助長脆化(HAE : Hydrogen Assisted Embrittlement)を生じる臨界変形速度の存在をはじめて明らかにした。10^<-7>m/s以下の極低速度になると、先の破断面から内部侵入水素の試験片外部への逃散による破壊エネルギーの上昇回復が見出された。
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