先進的NI基単結晶超合金の十字型試験片を用いた多軸クリープ疲労寿命評価法の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560093
• 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: 立命館大学
• 研究代表者: 坂根 政男 立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)
• 研究分担者: 張 聖徳 立命館大学, 理工学部, 助教 (00454520)
• 連携研究者: 吉成 明 株式会社日立製作所, 日立研究所, 主管研究員 (90505645)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 単結晶超合金 / 疲労 / 多軸応力 / 十字型試験片 / 高温

研究概要

本研究では,Ni基単結晶超合金の多軸クリープ疲労寿命評価法を開発した.1173Kにおいて,YH-61の十字型試験片を用いて,圧縮の最大ひずみでの保持時間を伴う二軸引張・圧縮のクリープ疲労試験を実施した.クリープ疲労寿命に及ぼす応力多軸度の影響を考察するとともに,き裂が発生する結晶方位を実験的に求めた.併せて,単結晶の異方性を考慮した3次元の弾塑性有限要素解析を実施し,多軸応力下でのクリープ疲労寿命法を開発した.

研究成果

• [雑誌論文] Notch Effect on Multiaxial Low Cycle Fatigue (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂根政男, 張聖徳, 金泰俊
  • 雑誌名: International Journal of Fatigue Vol.33, No.8 ページ: 959-968
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni基単結晶超合金の多軸応力場における非弾性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鶴来昌樹,松田憲昭,坂根政男,大畠裕司,磯部展宏,吉成明,寄川盛夫,増野浩一
  • 雑誌名: 材料 Vol.60, No.2 ページ: 94-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多軸応力下でのひずみおよび応力範囲の定義法-比例および非比例負荷- (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤隆基,坂根政男,尾崎智彦
  • 雑誌名: 材料 Vol.60, No.2 ページ: 88-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] 改良9Cr-1Mo鋼環状切欠き材の非比例多軸低サイクル疲労寿命 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金泰俊,張聖徳,坂根政男
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 Vol.76, No.768 ページ: 1059-1067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creep Rupture Life and Damage Evaluation Under Multiaxial Stress State for Type 304 Stainless Steel (2009)
  • 著者名/発表者名: Shengde Zhang, Takashi Wakai, Masao Sakane
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A Vol.510-511 ページ: 110-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ratcheting of Stainless Steel 304 under Multiaxial Nonproportional Loading (2009)
  • 著者名/発表者名: Kwang Soo Kim, Rong Jiao, Xu Chen, Masao Sakane
  • 雑誌名: Trans.ASME, Journal of Pressure Vessel Technology Vol.131, No.4 ページ: 021405-1-021405-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ni基単結晶超合金の引張・圧縮-繰返しねじり負荷での多軸低サイクル疲労寿命評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寄川盛男,松田憲昭,坂根政男,磯部展宏,鶴来昌樹,吉成明
  • 雑誌名: 材料 Vol.58,No.2 ページ: 149-154
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多軸応力下における改良9Cr-1Mo鋼切欠き材の低サイクル疲労寿命評価法
  • 著者名/発表者名: 金泰俊,張聖徳,坂根政男
  • 雑誌名: 材料 (掲載決定(2011年発行予定))
  • 査読あり
• [学会発表] 改良9Cr-1Mo鋼環状切欠き材の非比例多軸低サイクル疲労寿命評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺祐樹
  • 学会等名: 日本材料学会第48回高温強度シンポジウム
  • 発表場所: 高知城ホール(高知県)
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Nonproportional Low Cycle Fatigue Life of Inconel718 Superalloy at Elevated Temperatures (2010)
  • 著者名/発表者名: 張聖徳
  • 学会等名: 7th China-Japan Bilateral Symposium on High Temperature Strength of Materials
  • 発表場所: Dalian (China)
  • 年月日: 2010-08-23
• [学会発表] マルエージング鋼の非比例多軸低サイクル疲労寿命 (2010)
  • 著者名/発表者名: 真崎達也
  • 学会等名: 日本材料学会第59期学術講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Multiaxial Creep Lifetime Assessment Using Cruciform Specimen of Type 304 Stainless Steel (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部圭介
  • 学会等名: 3rd German-Japanese Symp.on Nanostructures, 3rd International Symp.on Nanostructures
  • 発表場所: Olpe (Germany)
  • 年月日: 2010-02-28
• [学会発表] SUS304鋼十字型試験片を用いた高温多軸クリープ寿命評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部圭介
  • 学会等名: 日本材料学会第47回高温強度シンポジウム
  • 発表場所: 別府国際コンベンションセンター(大分県)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Mod.9Cr-1Mo鋼環状切欠き材の非比例多軸低サイクル疲労寿命 (2009)
  • 著者名/発表者名: 張聖徳
  • 学会等名: 日本材料学会第58期学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県)
  • 年月日: 2009-05-23
• [学会発表] SUS304鋼十字型試験片を用いた高温多軸クリープ変形特性および寿命評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 張聖徳
  • 学会等名: 日本材料学会第46回高温強度シンポジウム
  • 発表場所: 登別グランドホテル・コンベンションホール(北海道)
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Low Cycle Fatigue and Creep Testing Using Miniature Specimen (2008)
  • 著者名/発表者名: Masao Sakane
  • 学会等名: 5th International Conference on Creep, Fatigue and Creep-Fatigue Interaction
  • 発表場所: Kalpakkam (India)
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 改良9Cr-1Mo鋼環状切欠き材の非比例多軸低サイクル疲労寿命 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金泰俊
  • 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: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] Ni基単結晶超合金の引張圧縮-繰返しねじり条件下での高温多軸低サイクル疲労寿命評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 磯部展宏
  • 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: 立命館大学(滋賀県)
  • 年月日: 2008-09-16
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://research-db.ritsumei.ac.jp/scripts/websearch/index.htm