| 研究課題/領域番号 |
18560708
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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 |
金属生産工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
野口 徹 北海道大学, 名誉教授 (80001220)
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| 研究分担者 |
中村 孝 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30237408)
堀川 紀孝 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80344480)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,860千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 鋳造 / 球状黒鉛鋳鉄 / 薄肉 / 強度評価 / 引張り強さ / 伸び / じん性 / 非破壊評価 / 引張強さ / 破壊靱性 / SP試験 / 引張試験 |
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| 研究概要 |
球状黒鉛鋳鉄鋳物の薄肉化軽量化は、鋳物の高機能化、省エネルギー化の観点から喫緊の課題である。その実用化には、強度を評価し信頼性を保証するが要があるが、薄肉鋳物からは標準寸法の試験片が採取できない。本研究は肉厚2mm以下の小寸法の試験片で、静的強度、じん性、疲労強度を評価する手法を確立しようとするものである。
(1)引張特性の評価 薄肉鋳鉄用試験片として、厚さ2mm、幅4.5mm、標点距離12mmの板状試験片を提案した。これによって、直径14mmの試験片と同等の引張強さ、伸びを求めることができる。伸びは応力-伸び曲線の計測による。引張強さはロックウエル硬さHRBからも推定できる。
(2)じん性の評価法 じん性評価法として10×10×0.5(mm)の試験片によるスモールパンチ試験(SP試験)を用いた。荷重-変位曲線からき裂発生点変位δ^*を決定し、算定される破壊等価ひずみε_<qf>から破壊じん性値J_<lc>を求めることができる。J_<lc>はHRBからも推定できる。
(3)疲労特性の評価 薄板状の試験片で、応力比R=-1.0の軸力(引張圧縮両振り)疲労試験を実施する必要があるとの結論に達し、これを実施するための試験機と掴み治具を開発した。これにより、鋳肌からの亀裂の発生-初期伝播-定常伝播の過程を詳細に検討することができる。また、通常の溶湯処理で薄肉球状黒鉛鋳鉄を得る鋳造方案を考案した。
非破壊評価 渦電流法により、非破壊で硬さと組織を評価する可能性を検討した。計測の精度を高め、また厚肉の場合と異なる評価基準を定めることにより、非破壊で評価できる可能性がある。
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