| 研究概要 |
本研究は,セラミックス部材に対してばらつきを的確に考慮することのできる信頼性工学的手法に基づいた,しかも実用性のある強度確認試験方法を開発することを目的としたもので,本年度は3年継続の最終年度である.本年度の主な研究成果は次の通りである.
1.転動体に軸受鋼球,外輪に窒化硅素板の組み合わせによる転がり疲労試験を行い,はく離の発生・進展を詳細に観察した結果,窒化硅素板の転走痕上に微小なはく離が多数発生し,この微小はく離の中の一つが最終はく離(疲労寿命)にいたることを確認した.
2.1の試験における最終はく離の断面形状を測定した結果,その形状は軸受鋼において表面から発生した場合の最終はく離形状と類似していることを確認した.
3.1の試験より得られた窒化硅素板の最終はく離発生寿命の分布特性と,転動板に窒化硅素軸受球,外輪に軸受鋼板の組み合わせによる転がり疲労試験を行って求めた窒化硅素軸受球の最終はく離発生寿命の分布特性を比較した結果,いずれもほぼ2母数ワイブル分布に従い,さらに両者の分布特性はほぼ同一とみなせることを確認した.
4.窒化硅素軸受球の圧砕試験における球表面および内部のき裂発生・進展挙動を詳細に観察した結果,圧砕破壊(最終破壊)はラジアルクラックによって引き起こされることを確認した.
5・圧砕試験における窒化硅素軸受球内部のき裂発生・進展挙動を,試験球にリングクラック発生荷重と圧砕荷重の範囲で所定の荷重を負荷し,除荷後に研磨することにより調べたが,その結果,ラジアルクラックは表面から約80μm内部の位置から発生することを確認した.
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