| 研究概要 |
本研究は,高密度電流場を制御することによりステンレス鋼の疲労き裂修復技術を新規に開発し,疲労き裂修復の効果について評価することを目的とした.
実験結果より,電流印加時の疲労き裂の状態で修復効果に違いが現れることが分かった.疲労予き裂が長く,開口変位量が大きい場合は,き裂閉口やき裂面間のブリッジングが生じ,一時的にき裂進展速度が低下することが示された.一方,疲労予き裂が短く開口変位量が小さい場合は,き裂先端部でき裂が開口しき裂進展速度が助長されることが示された.疲労き裂が開口した原因として,高密度電流の印加によってき裂周囲に熱圧縮応力が生じ,き裂表面は接触するものの,き裂表面に生成されている酸化膜によって再接着を妨げられ,き裂近傍に残留ひずみが生じたためであると考えられる.そこで,き裂表面に生成される酸化皮膜を取り除き,酸化防止のための保護金属膜をコーティングする表面活性プリコート処理を行った,表面活性プリコート処理を行った試験片では,高密度電流場の印加により,き裂閉口やき裂面間に生じるブリッジングが助長され,枝分かれした微小き裂の完全接着にも成功した.さらに,デジタル画像相関法により,高密度電流場印加前後で残留塑性ひずみが回復することも確認された.一方,原子間力顕微鏡を用いた観察により,き裂先端のすべり線力宝消滅することも確認されている.これらの結果は,高密度電流場を制御することによって,既に生じた疲労き裂の修復のみならず,疲労き裂の発生を遅延させることが出来ることを示唆している.
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