| 研究概要 |
高温用材料, 耐摩耗性材料として適用範囲の拡大が期待される窒化けい素系ファインセラミックスについて, 特に高温下での強度および靭性の評価法を確立することを目的として昭和61,62年度の2年間にわたり研究を遂行した. 本研究で得られた結果の詳細については別途に研究成果報告書に記載することとし, ここではその概要について延べる.
第1年度次における研究の内容は, まず(1)高い荷重軸心精度が要求されるファインセラミックス用引張試験機および実験技術の開発, 次いで(2)基本的強度特性である引張強度を厳密に規制された温度およびひずみ速度条件下で得, その結果について詳細な統計的検討を加えることにあった. これらの点については, 申請者が独自の着想のもとで開発した高温引張負荷治具を備えた試験システムを開発し, これを用いて信頼性の高い引張強度データを得ることに成功した. さらに得られたデータの統計解析を行い, ワイブルパラメータの温度依存性等について検討を加えた.
第2年度次に計画された研究内容は, (3)簡便手法であり, JISにも制定される三点曲げ試験で得られる強度特性と上で得られた引張強度との相関性評価, (4)高温破壊靭性値評価法の確立, および(5)破面解析より判定される潜在欠陥寸法を用いた強度評価法の検討にあった. まず, 簡単な手法である三点曲げ試験結果に有効体積を考慮した検討を行えば, およそ妥当な範囲で基本的強度特性である引張強度の全容を推定できることを示し, また高温破壊靭性値評価に際しては最大荷重点付近で生じるき裂成長領域の寸法を勘案すれば室温から高温まで同一の靭性値となることを明らかにした. さらに, 特に常温引張破面に対してEPMA表面分析を行い, 破壊起点周辺に偏析するFe元素の分布領域を潜在欠陥寸法と判断すれば線形破壊力〓基準で強度評価が可能であることを示した.
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