原子拡散誘起による金属疲労き裂治癒技術の開発と治癒メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 15K05694
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 細井 厚志 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (60424800)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: き裂治癒 / 疲労 / 金属 / 塑性誘起き裂閉口 / 固相拡散 / き裂進展

研究成果の概要

一般構造用圧延鋼材SS400及び、ステンレス鋼SUS316を対象に、原子拡散誘起による疲労き裂治癒技術を確立することを目的に研究を行った。真空環境若しくは酸化還元環境下で熱処理条件を制御することにより、き裂面の酸化被膜を除去すると同時にき裂面間で固相拡散が生じ、疲労き裂の治癒を実現した。また、き裂治癒における駆動力として、疲労き裂導入時に生じる塑性誘起き裂閉口が関係していることが示唆された。

研究成果

• [学会発表] Influences of plasticity induced crack closure on fatigue crack healing of carbon steel with heat treatment (2018)
  • 著者名/発表者名: Eiichi Hamada, Yuto Furuya, Atsushi Hosoi, Yuji Morita, Hiroyuki Kawada
  • 学会等名: the ASME 2018 International Mechanical Engineering Congress and Exposition
  • 国際学会
• [学会発表] 金属材料の疲労き裂治癒技術の開発と評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 細井厚志
  • 学会等名: 日本機械学会2018年度年次大会
  • 招待講演
• [学会発表] 熱処理によるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂治癒及び治癒メカニズムの検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前山太郎，小林陸人，藤田耕平，細井厚志，川田宏之
  • 学会等名: 日本機械学会 2017年度年次大会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2017-09-03
• [学会発表] Ni基耐熱超合金INCONEL718の疲労き裂治癒技術の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林陸人，前山太郎，藤田耕平，細井厚志，貴志公博，川田宏之
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス
• [学会発表] 熱処理によるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂治癒及び治癒メカニズムの検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 前山太郎，小林陸人，藤田耕平，細井厚志，川田宏之
  • 学会等名: 日本機械学会2017年度年次大会
• [学会発表] 熱処理によるオーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂治癒における冷却条件の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤田耕平，古谷勇人，細井厚志，川田宏之
  • 学会等名: 日本機械学会第24回機械材料・材料加工技術講演会（M&P2016）
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] 熱処理による金属材料疲労き裂の治癒及び疲労き裂進展特性の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古谷勇人，岡村崇史，武田翔馬，細井厚志，木村世弘，森田祐司，川田宏之
  • 学会等名: 機械学会2016年度年次大会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2016-09-11
• [学会発表] 金属原子拡散を利用したオーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂治癒 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田翔馬，細井厚志，浅岡幸靖，巨陽，川田宏之
  • 学会等名: 日本機械学会第１回イノベーション講演会（iJSME2015）
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2015-11-13
• [備考]
  • URL: http://www.hosoi.amech.waseda.ac.jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.hosoi.amech.waseda.ac.jp/index.html