• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2009 年度 研究成果報告書

高機能性付与材料の超高サイクル疲労信頼性評価・保障と利用の最適化

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 19560080
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関富山大学

研究代表者

塩澤 和章  富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (90019216)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
キーワード超高サイクル疲労 / 破壊機構 / 疲労信頼性 / 内部破壊 / 高機能性付与材料
研究概要

高機能性付与材料の超高サイクル疲労に現れる内部き裂発生型破壊の機構解明を行い,高信頼性・安全性を保証する疲労設計手法の確立および高強度・高硬度材料の開発を行った.高炭素クロム軸受鋼(SUJ2),高速度鋼(SKH51)および低合金鋼(SCM435,SNCM439)の回転曲げおよび軸荷重疲労試験の結果,破壊様式は表面破壊型(S型),GBF領域を形成しない内部破壊型(I型)およびGBF領域を形成する内部破壊型(IG型)の3種類に分類され,二段折れ曲がり或は二重S-N曲線が現れた.この破壊様式の遷移する応力振幅は基材に存在する介在物寸法及び試験片表面の圧縮残留応力に依存して変化し,これらを考慮した破壊様式の遷移図を提案した.破面の詳細観察を通して,GBF領域形成機構として新たに「微細炭化物の離散剥離説」を提案した.この説を基にして,GBF領域形成を抑制して内部破壊を生じない新高速度鋼を試作し疲労強度評価を行い,超高サイクル域までの全領域で表面破壊を生じ,介在物を起点とする内部破壊を生じないことを確認した.一方,展伸マグネシウム合金の超高サイクル疲労試験を行い,二段折れ曲がりS-N曲線の存在を明らかにした.これは双晶変形と結晶のすべりに起因する疲労破壊機構の変化によって現れる現象であることを明らかにした.

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (20件)

  • [雑誌論文] Statistical duplex S-N characteristics of high carbon chromium bearing steel in rotating bending in very high cycle regime2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, B. Lian, M. Takeda, K. Shiozawa, N. Oguma, Y. Ochi, M. Nakajima, T. Nakamura
    • 雑誌名

      International Journal of Fatigue Vol.32,No.3

      ページ: 497-504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition of fatigue failure mode of Ni-Cr-Mo low-alloy steel in very high cycle regime2010

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, M. Murai, Y. Shimatani, T. Yoshimoto
    • 雑誌名

      International Journal of Fatigue Vol.32,No.3

      ページ: 541-550

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Very High Cycle Fatigue Properties of Bearing Steel under Axial Loading Condition2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, T. Hasegawa, Y. Kashiwagi, L. Lu
    • 雑誌名

      International Journal of Fatigue Vol.31,No.5

      ページ: 880-888

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マグネシウム合金AZ61及びAZ80押出し材の低サイクル疲労挙動2009

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 永井将之, 村井勉, 高橋泰
    • 雑誌名

      材料 Vol.58,No.3

      ページ: 235-242

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マグネシウム合金AZ80展伸材のギガサイクル疲労挙動とフラクトグラフィ2009

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 柏木友貴, 村井勉, 高橋泰
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編) 75巻754号

      ページ: 733-741

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of inclusion size on S-N curve characteristics of high-strength steels in the giga-cycle fatigue regime2009

    • 著者名/発表者名
      L.T. Lu, J.W. Zhang, K. Shiozawa
    • 雑誌名

      Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures Vol.32,No.8

      ページ: 647-655

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速度工具鋼の超高サイクル疲労強度特性に及ぼす表面残留応力および介在物寸法の影響2009

    • 著者名/発表者名
      島谷祐司, 塩澤和章, 仲田武弘, 吉本隆志
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編) 75巻759号

      ページ: 1598-1607

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 展伸マグネシウム合金AZ61の高サイクル疲労強度特性に及ぼす応力比の影響2009

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 長田浩平
    • 雑誌名

      材料 Vol.58,No.12

      ページ: 982-989

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低合金鋼SNCM439の超高サイクル域における軸荷重疲労特性2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 村井優文
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集, A編 74巻742号

      ページ: 885-893

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低合金鋼SNCM439の超高サイクル疲労特性に及ぼす焼戻し温度の影響2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 柴田暢宏, 丸山泰弘
    • 雑誌名

      材料 Vol.57,No.9

      ページ: 905-912

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Internal fatigue failure mechanism of high strength steels in gigacycle regime2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, L. Lu
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials Vols.378-379

      ページ: 65-80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of non-metallic inclusion size and residual stresses on gigacycle fatigue properties in high strength steel2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, L. Lu
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research Vols.44-46

      ページ: 33-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fatigue fracture behavior of bearing steel GCr15 in very high cycle regime2008

    • 著者名/発表者名
      J.W. Zhang, K. Shiozawa, L.T. Lu, W. Li, W.H. Zhang
    • 雑誌名

      Advanced Materials Research Vols.44-46

      ページ: 119-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高炭素クロム軸受鋼の超高サイクル軸荷重疲労特性に及ぼす応力比の影響2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 長谷川貴之, 西野精一
    • 雑誌名

      材料 Vol.56,No.12

      ページ: 1103-1110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高強度鋼の超高サイクル疲労に関する研究動向2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章
    • 雑誌名

      Nachi Technical Report Vol.14-A1

      ページ: 1-11

  • [学会発表] 高速度工具鋼の超高サイクル軸荷重疲労強度特性2009

    • 著者名/発表者名
      山本浩人, 塩澤和章, 島谷祐司, 吉本隆志, 越正夫, 小熊規泰
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第46期総会・講演会講演論文集
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] 展伸マグネシウム合金AZ80の超高サイクル域の疲労に及ぼす二段二重変動応力の影響2009

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 宮崎雅士, 柏木友貴, 小熊泰, 友坂敏信
    • 学会等名
      日本材料学会第58期学術講演会講演論文集
    • 発表場所
      CD-ROM
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] 高速度工具鋼の超高サイクル疲労強度特性に及ぼす荷重負荷様式の影響2009

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 山本浩人, 島谷祐司, 仲田武弘, 吉本隆志, 越正夫
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学カンファレンスM&M2009
    • 発表場所
      CD-ROM
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] 開発マトリックスハイスの超高サイクル回転曲げ疲労強度特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 村田将一郎, 島谷祐司, 仲田武弘, 吉本隆志, 越正夫
    • 学会等名
      日本機械学会材料力学カンファレンスM&M2009
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Low cycle fatigue behaviour of extruded magnesium alloys2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, M. Nagai, T. Kaminashi
    • 学会等名
      12th International Conference on Fracture
    • 発表場所
      CD-ROM #01174
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Effect of inclusion size and residual stress on gigacycle fatigue properties of high speed tool steel2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, Y. Shimatani, T. Nakada
    • 学会等名
      7th EUROMECH Solid Mechanics Conference
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] SNCM439鋼の軸荷重疲労強度特性に及ぼすショットピーニング処理の影響2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 山本浩人, 村井優文
    • 学会等名
      日本材料学会第57期学術講演会講演論文集
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] マグネシウム合金AZ80押出し材の疲労強度に及ぼす時効処理の影響2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 福森毅, 村井勉, 高橋泰
    • 学会等名
      日本材料学会第57期学術講演会講演論文集
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] 高速度工具鋼YXR3の超高サイクル疲労強度特性に及ぼす表面残留応力の影響2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 仲田武弘
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      CD-ROM
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] マグネシウム合金AZ61押出し材の疲労強度特性に及ぼす応力比の影響2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 長田浩平, 村井勉, 高橋泰
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      CD-ROM
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] マグネシウム合金AZ80展伸材のギガサイクル疲労とフラクトグラフィ2008

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 柏木友貴, 村井勉, 高橋泰
    • 学会等名
      日本材料学会第29回疲労シンポジウム
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Effect of non-metallic inclusion size and residual stresses on gigacycle fatigue properties in high strength steel (Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, L. Lu
    • 学会等名
      Proc. of 2008 International Conference on Advances in Product Development and Reliability (PDR'08)
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Fatigue fracture behavior of bearing steel GCr15 in very high cycle regime2008

    • 著者名/発表者名
      J.W. Zhang, K. Shiozawa, L.T. Lu, W. Li, W.H. Zhang
    • 学会等名
      Proc. of 2008 International Conference on Advances in Product Development and Reliability (PDR'08)
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Transition of Fatigue Failure Mode of High-Strength Steel in Very High Cycle Regime (Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, M. Murai
    • 学会等名
      Proc. of Materials Science & Technology 2008 Conference and Exhibition (MS&T 2008)
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] 高強度鋼の高サイクル疲労に及ぼす表面圧縮残留応力の影響2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 張田敬侑, 仲田武弘, 吉本隆志, 島谷祐司, 清凉治樹
    • 学会等名
      日本材料学会第56期総会学術講演会講演論文集
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] 軸受鋼SUJ2の軸荷重疲労試験における内部き裂発生・進展に関するFRASTA解析2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 柏木友貴, 永井将之
    • 学会等名
      日本材料学会第56期総会学術講演会講演論文集
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] 高強度鋼の超高サイクル疲労のメカニズム【基調講演】2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章
    • 学会等名
      先進機能材料・先進構造材料の開発・評価・応用に関するコラボレーションシンポジウム
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] 高速度工具鋼SKH51の高サイクルねじり疲労強度特性2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 杉本匡史
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] SNCM439鋼の超高サイクル域における軸荷重疲労強度特性2007

    • 著者名/発表者名
      塩澤和章, 村井優文
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会講演論文集
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] S-N characteristic of bearing steel under axial loading condition in very high cycle fatigue regime2007

    • 著者名/発表者名
      K. Shiozawa, Takayuki Hasegawa, L. Lu
    • 学会等名
      Fourth International Conference on Very High Cycle Fatigue (VHCF-4)
    • 年月日
      20070000

URL: 

公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi