| 研究課題/領域番号 |
61550085
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料力学
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| 研究機関 | 福井工業大学 |
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研究代表者 |
菊川 真 (菊川 眞) 福井工業大学, 工学部, 教授 (90028887)
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| 研究分担者 |
城野 政弘 大阪大学, 工学部, 教授 (20029094)
北山 誠二 福井工業大学, 工部学, 講師 (70169887)
吉田 宏 福井工業大学, 工学部, 教授 (70166966)
小沢 康美 福井工業大学, 工学部, 講師 (90160861)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1987年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1986年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 疲労き裂 / 進展機構 / 走査電顕 / 其の場観察 / 画像処理 / き裂先端開口変位 / 透過電顕 |
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| 研究概要 |
本研究では、疲労き裂の発生、進展に対するマイクロメカニズムを調べ、以下の点を明かにするとともに、マクロな工学的因子とのつながりを検討した。数mmの粗大な結晶粒で方位が3┣D1°以内の一方向性けい素鋼板の大形試験片を用いた大気中試験では、圧延直角方向〔011 ┣D4-┫ D4〕の繰り返し引張の場合、〔11 ┣D4-┫ D4〔11 ┣D4-┫ D41〕のすべり方向に沿ったModeIIき裂進展は、2mm程度しか連続して進展できず、結晶粒界がなくともき裂は進展方向、進展Modeを変え、一つのすべり方向に沿った進展はある程度で阻止されるメカニズムが存在するようである。速度が10┣D1-7┫D1m/cycle以上で交互すべりによりModeIで進展する場合でも、10┣D1-6┫D1m/cycle以上の高進展速度領域では、ストライエーションは20μm程度の副結晶と思われる領域に分割され、方向を異にするなど、疲労き裂進展には初期結晶のみには支配されない面があるうである。圧延方向〔100〕の負荷の場合、〔111〕,〔11 ┣D4-┫ D41 ┣D4-┫ D4〕の西外せん断の可能なすべり方向があり、破断延性が大きく、降点が低いにもかかわらず、ModeIIIき裂進展は認められず、脆性ストライエーションが全面に生ずる興味深い挙動が観察された。電界放射形走査電子顕微鏡内での疲労き裂進展挙動のその場観察では、写真撮影とともに、2次電子信号をDMA型高速A/D変換器でマイコンに取込み、画像処理技術の開発を進め、き裂先端開口変位、き裂近傍の変形量、き裂進展速度等の定量的計測を可能とした。過渡的な変動荷重下の疲労き裂進展試験では、き裂進展の微視的進展方向、進展Modeが変化しマクロな力学的因子との対応は良くないが、定常な変動荷重では、き裂進展Modeが変化することなく良い対応を示した。なおいずれの場合も、き裂進展の主な支配因子はき裂先端開口変位であることが確認された。さらに大気、真空中でのき裂進展速度の差について考察するとともに、無方向性材料を持ち開いて、き裂進展に及ぼす結晶方位、粒界の影響について検討を行った。
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