| 研究概要 |
(1)冷間圧延された厚さ50μmの純銅膜納入材を用いて,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二種類の疲労試験を行い,負荷方向が圧延方向と直角な場合の方が,すべり発生・き裂発生は早いが,き裂伝ぱ速度はき裂閉口によって遅くなることを示した.また二種類の負荷方向の異なる疲労試験により得られた疲労き裂の形態は,圧延方向に延ばされ,膜厚方向につぶされて扁平化した結晶粒形状の方向性のために,顕著な違いが見られた.
(2)冷間圧延された厚さ100μmの純鉄膜納入材を873K,1073Kおよび1173Kの三種類の温度で1時間真空焼なましを行い,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合の二通りの疲労試験を行った.その際,電子線後方散乱回折装置を用いて圧延組織の配向性を測定し,焼なまし後も圧延による結晶配向性が残っていることを示した.その結果,負荷方向が圧延方向と平行な場合と直角な場合とで,疲労き裂の形態に顕著な差が見られた.また,き裂開口量より算出した応力拡大係数範囲ΔK_<esl>を用いてき裂伝ぱ速度を整理すると,負荷方向が圧延方向に直角な場合の方が,平行な場合よりもき裂が高速に伝ぱすることがわかった.これは圧延方向とき裂伝ぱ方向の関係によって,変形に関与するすべり面が異なることが原因と考察された.
(3)材料開発への膜材の応用例として,冷間圧延された純鉄膜材をエポキシ樹脂接着および拡散接合の二通りの方法で鋼の板材に接着した.エポキシ樹脂接着材では,熱硬化および冷却の過程における樹脂収縮によって,膜上に圧縮の残留応力が生じていた.また,膜厚100μmの樹脂接着材の方が膜厚50μmの樹脂接着材よりも圧縮残留応力が大きいために,疲労寿命が長くなっていた.ただし,き裂開口量より算出した応力拡大係数範囲ΔK_<esl>を用いて疲労き裂伝ぱ速度da/dNを整理すると,全てのエポキシ樹脂接着材は同様の関係を示し,拡散接合材よりもやや高速であった.これは,エポキシ樹脂によって接着された膜材では,膜材自身の疲労き裂伝ぱ抵抗が低下することを示している.
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