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2023 年度 実施状況報告書

大地震を模擬した高速ひずみ速度の極低サイクル繰り返し変形による疲労損傷の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K04170
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

長島 伸夫  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, NIMS特別研究員 (30354252)

研究分担者 吉中 奎貴  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主任研究員 (00825341)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード極低サイクル / 鉄系形状記憶合金 / フラクトグラフィ
研究実績の概要

これまで極低サイクル疲労特性の対象材としてFe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si合金について,径ひずみにおけるひずみ制御を実施し、日本材料学会において論文「Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si合金の極低サイクル疲労に関する研究」(材料,70(2021), pp.751-757)、論文「Study on Extremely-Low-Cycle Fatigue of Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4SiAlloy」(Materials Transuctions, 46(2023), pp.548-554)、論文「Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si bidirectional- TRIP鋼の極低サイクル疲労に及ぼすひずみ速度の影響」(材料,72(2023),pp.858-865)を発表した。
今年度は、NIMSで新たに開発したFe-18Mn-11Cr-7.5Ni-4Si鋼について径ひずみにおける全ひずみ振幅5%、4%、3%、2%の径ひずみ制御試験を実施した。その結果、これまでのFe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si鋼の約2倍の寿命の疲労特性が得られた。現在、これらの組織解析や破面解析を実施中である。
また、Fe-18Mn-11Cr-7.5Ni-4Si鋼の低サイクル疲労特性についても試験準備中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

極低サイクル疲労特性の対象材料であるFe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si鋼については疲労特性を明らかにし、学会発表した。また、今年度はNIMSで新たに開発したFe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si鋼を本研究の対象材料に加え、極低サイクル疲労試験を実施した。

今後の研究の推進方策

現在調査中である変形組織の解析、ならびに破面解析を完了させ、Fe-18Mn-11Cr-7.5Ni-4Si鋼の極低サイクル疲労特性を明らかにする。また、Fe-18Mn-11Cr-7.5Ni-4Si鋼の低サイクル疲労試験についても実施する。

次年度使用額が生じた理由

新たに対象材料(Fe-18Mn-11Cr-7.5Ni-4Si鋼)を増やしたため、組織解析、破面解析が終了していないため。また、低サイクル疲労試験を追加したため。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si bidirectional-TRIP鋼の極低サイクル疲労に及ぼすひずみ速度の影響2023

    • 著者名/発表者名
      YOSHINAKA Fumiyoshi、NAGASHIMA Nobuo、SAWAGUCHI Takahiro
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Materials Science, Japan

      巻: 72 ページ: 858~865

    • DOI

      10.2472/jsms.72.858

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Extremely-Low-Cycle Fatigue of Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si Alloy2023

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Nobuo、Yoshinaka Fumiyoshi、Sawaguchi Takahiro
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 64 ページ: 548~554

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-Z2022018

    • 査読あり

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公開日: 2024-12-25  

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