| 研究概要 |
初年度に引続き,球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労を中心とした強度評価試験を実施した.疲労強度に及ぼす黒鉛粒数の影響,疲労き裂伝ぱに及ぼす基地組織の影響,および本研究用に試作したき裂開閉口挙動の高精度測定のためのレ-ザ干渉変位計の性能評価を行った.オ-ステンパ処理したベイナイト基地(ADI)材を中心にパ-ライト基地(PDI)材およびフェライト基地材(FDI)を用いて検討を行った.特に,球状黒鉛鋳鉄を(基地組織+球状黒鉛)で構成される複合材料とみなし,組織や黒鉛性状を画像処理解析装置を用いて定量的に評価した.得られた結果は以下のように要約される.
(1)画像処理装置を援用して両供試材(以下高粒数DI材をFS材,低粒数DI材をFN材と称す.)の黒鉛の分布特性を評価したところ,3母数のweibull分布で近似可能であった.機械的特性に関してはFS材の伸びがFN材よりも大きい点を除いてはほとんど差は見られなかった.
(2)両供試材とも繰り返し硬化挙動を示し,また低サイクル疲労強度においては,1000cycle以下ではFN材>FS材,それ以上ではFS材>FN材であった.両供試材間で主き裂の伝ぱ挙動を比較したところ,FN材では主き裂の成長はほとんど合体によるものであり,さらに両材の分布き裂について検討を行った結果,き裂密度は両材とも応力依存性を示したが,その傾向はFS材に比べてFN材の方に強く現れた.さらにSEMによる破面観察を行った結果,黒鉛粒数による疲労破壊機構に差異は認められなかった.また,各DI材のき進展抵抗をCT試験片を用いて検討したところ,進展抵抗はADI材>PDI材>FDI材となった.
(3)微小き裂のき裂開閉口挙動の測定を,高精度で行うためレ-ザ-干渉変位計(ISDG)を製作し,その高い有用性が認められた.
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