| 研究課題/領域番号 |
11650715
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
高島 和希 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (60163193)
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| 研究分担者 |
安藤 新二 熊本大学, 工学部, 講師 (40222781)
下条 雅幸 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (00242313)
肥後 矢吉 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (30016802)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | チタン / 単結晶 / 疲労 / 結晶方位 / き裂伝播速度 / き裂伝播機構 / すべり / 双晶 |
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| 研究概要 |
金属材料の疲労き裂伝播の素過程明らかにし、疲労き裂伝播抵抗に優れる材料を開発するためには、単結晶におけるき裂伝播機構を明らかにすることが重要である。それにもかかわらず、単結晶を用いた疲労き裂伝播に関する研究は少ない。特に、HCP金属にはチタン、マグネシウムなど構造材料として重要なものが多いにもかかわらず、HCP金属の疲労き裂伝播機構の詳細についてはほとんど知られていない。そこで本研究では、HCP金属結晶の中でも実用構造材料として重要なTi単結晶について疲労き裂伝播試験を行い、そのき裂機構を明らかにすることを目的としている。試料には純チタン圧延板から歪焼鈍法によって作製した単結晶CT試験片を用いた。研究者代表者の以前の研究より、き裂先端で柱面すべりが働く方位では、2つの柱面すべりが交互に活動することで、疲労き裂が伝播することがわかっている。そこで、本研究ではき裂先端で柱面すべりが働かないように、切欠面を底面とし、切欠方位を[1010]および[1210]とした単結晶試験片を準備した。この試験片に対して、室温、大気中で疲労き裂伝播試験を行った。疲労き裂は底面にほぼ平行に進展し、き裂先端近傍あるいは破面には{1012}双晶トレースが認められた。さらに、き裂経路近傍の透過電顕観察を行ったところ、双晶に加えてc+a転位が観察された。これは一次錐面あるいは二次錐面すべりが活動したことを示しており、この方位のき裂進展は、双晶とすべりの両方が深く関わっているものと推測される。研究代表者の以前の研究と本研究の結果より、チタン単結晶における疲労き裂伝播機構を、ほぼ明らかにすることができた。
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