| 研究課題/領域番号 |
08455320
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
北川 和夫 金沢大学, 工学部, 教授 (30019757)
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| 研究分担者 |
北 和久 金沢大学, 工学部, 助手 (10195240)
兼子 佳久 金沢大学, 工学部, 助手 (40283098)
VINOGRADOV A. 金沢大学, 工学部, 助教授 (10283102)
門前 亮一 金沢大学, 工学部, 助教授 (20166466)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | 疲労き裂 / 粒界構造 / 双結晶 / 双晶境界 / 分子動力学 / 傾角粒界 / 粒界エネルギ |
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| 研究概要 |
粒界構造は,粒界すべり、粒界腐食、応力腐食割れなどの工学上重要な性質に重大な影響を及ぼす因子であることとが知られている。本研究は疲労特性に及ぼす粒界構造の影響について調査することを目的として、Cu双結晶モデルによる実験および計算を実施し、以下の結論を得た。
1.応力軸に平行なねじれ粒界を有するCu双結晶による実験により、
(1)粒界の塑性ひずみの不適合性は粒界近傍で高い内部応力を誘起し,粒界き裂の発生を助ける。
(2)いわゆる粒界の影響域は、試料端部より発生する致命的き裂の進展の強い障害となる。
2.応力軸と垂直なΣ3(111)双晶境界を有するCu双結晶による実験により、
(1)ずれ角3度以下の場合は、き裂は粒界を進展しなかったのに対し、5度および10度の場合は粒界を進展経路とするき裂が観察された。これは、粒界疲労き裂の進展は粒界構造に依存することを示唆している。
(2)大気中の粒界疲労き裂の進展機構として、すべりステップ溶解モデルにより説明できた。
(3)疲労き裂の進展経路は,粒界構造のほかに成分結晶のすべり活動の容易さと密接に関係している。
3.分子動力学的によるCu[001]対称傾角粒界の構造解析により、
(1)特定の小傾角粒界の構造は二種類の格子転位の交互の配列により構成されており、Frank公式とよい対応が見られた。
(2)粒界エネルギの方位差依存性が見られ、特に小傾角粒界ではRead-Shockleyモデルによる結果と定性的に一致していた。
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