| 研究課題/領域番号 |
62550515
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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 |
金属材料
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
長谷川 正 東京農工大学, 工学部, 教授 (50005328)
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| 研究分担者 |
八高 隆雄 東京農工大学, 工学部, 助教授 (40111637)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 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 |
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1988年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1987年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 高温クリープき裂伝播 / SUS316Hオーステナイト鋼 / 9Cr-1 Moマルテンサイト鋼 / 2(1( / )4)Cr-1Moフェライト鋼 / キャビテーション / 加工硬化 / 加工軟化 / 損傷過程 / 9Cr-1Moマルテンサイト鋼 / 耐熱鋼 / 微小硬さ / 転移組織 / 高温クリープ / き裂伝播 / 21 / 4Cr-1Moフエライト鋼 |
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| 研究概要 |
代表的な実用耐熱鋼であるSUS316Hオーステナイト鋼、9Cr-1Moマルテンサイト鋼および21/4Cr-1Moフェライト鋼を用いて、高温変形中におけるき裂伝播の挙動およびその微視的機構を、き裂先端領域での局所的な塑性変形過程および損傷形成過程と関連づけて調べ、以下の知見を得た。
1.3種類の鋼とも、切欠底から発生したき裂は次第に速度を増しながら最終的に一定速度で伝播するようになる。この定常伝播速度はSUS316Hオーステナイト鋼>9Cr-1Moエルテンサイト鋼>21/4Cr-1Moフェライト鋼の順に遅くなる。また、き裂の伝播様式はこれら鋼の平滑剤の破断様式と類似の傾向をもっており、SUS316Hオーステナイト鋼では高温ぜい化型、9Cr01Moマルテンサイト鋼ではせん断型および21/4Cr-1Moフェライト鋼では極めて延性に富むチゼルポイント型の破断様式である。
2.1.のき裂伝播挙動は、(a)SUS316Hオーステナイト鋼てはき裂先端領域で著しい加工硬化と粒界キャビテーションが起こる、(b)9Cr-1Moマルテンサイト鋼では切欠底から発生したせん断帯(それに沿ってき裂が進展する)で加工軟化が起こるもののそこではキャビティの発生が認められる、(c)21/4Cr-1Moフェライト鋼ではき裂い先端で再結晶に起因する加工軟化が起こりかつキャビティの発生も見られないという組織観察の結果とも一致する。
3.少なくともSUS316Hオーステナイト鋼においては、き裂先端での応力集中度はたかだか外力の1.2〜1.3倍であり、線形破壊力学から推定した値よりはるかに小さい。さらに、応力多軸性の程度が高まるにつれてき裂の伝播速度は増加する。
以上の結果は「高温き裂伝播の必要条件はき裂先端近傍での加工硬化とキャビテーションである。」という考えから統一的に説明できる。
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