超軽量化機器開発のための展伸マグネシウム合金の疲労機構解明と疲労信頼性の確立

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22560075
• 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: 福井工業大学 (2011-2012); 富山大学 (2010)
• 研究代表者: 塩澤 和章 福井工業大学, 工学部, 教授 (90019216)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 高サイクル疲労 / 低サイクル疲労 / マグネシウム合金 / 異方性 / 集合組織 / 応力比 / ショットピーニング / 切欠き効果

研究概要

押出しによって顕著な集合組織・異方性を示すマグネシウム合金展伸材の低サイクル疲労および高サイクル疲労強度特性評価と疲労破壊機構について検討を行なった.圧縮負荷時に生じる双晶変形に影響により,ヒステリシスループの形状は非対称となり,弾性および塑性ひずみエネルギーの両者を加味した全ひずみエネルギーにより低サイクル疲労寿命推定が可能となった.また超高サイクル疲労試験結果から,二段折れ曲がりS-N曲線が認められた.この出現は応力比および荷重負荷様式に依存し,双晶および結晶のすべりに起因する疲労損傷機構の違いによるものである.さらに,疲労強度に及ぼす切欠きの影響並びに微粒子ショットピーニング処理による疲労強度改善効果を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] 展伸マグネシウム合金の低サ イクル疲労変形挙動と疲労寿命評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 塩 澤 和 章 ,北島 純,上梨智弘,村井 勉,高橋 泰
  • 雑誌名: 日本機 械学会論文集,A 編 巻: 77巻 780号 ページ: 1225-1237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-cycle fatigue deformation behavior and evaluation of fatigue life on extruded magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Shiozawa, J. Kitajima, T. Kaminashi, T. Murai and T. Takahashi
  • 雑誌名: ProcediaEngineering 巻: Vol.10 ページ: 1244-1249
  • 査読あり
• [雑誌論文] 展伸マグネシウム合金AZ31の低サイクル疲労強度特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章,上梨智弘,北島 純,村井勉,高橋 泰
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集,A 編 巻: 77巻 773号 ページ: 58-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue behaviour and fractography of extruded AZ80 magnesium alloys in very highcycle regime (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Shiozawa, M. Kashiwagi, T. M
  • 雑誌名: Procedia Engineering 巻: Vol.2 ページ: 183-191
  • 査読あり
• [雑誌論文] 展伸マグネシウム合金の超高サイクル疲労強度特性に及ぼす微粒子ショットピーニング処理の影響
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章,宮崎雅士
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集,A 編
  • 査読あり
• [学会発表] 展伸マグネシウム合金の疲労強度特性に及ぼす微粒子ショットピーニング処理の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章,宮崎雅士
  • 学会等名: 日本材料学会 疲労シンポジウム
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] 展伸 マグネシウム合金の超高サイクル疲労強度 特性に及ぼす応力比の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章 ,池田 惇,福森 毅
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2012 材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Low-cycle fatigue deformation behavior and evaluation of fatigue life on extruded magnesium alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Shiozawa, J. Kitajima, T. Kaminashi, T. Myrai and T. Takahashi
  • 学会等名: International Conference on the Mechanical Behavior of Materials
  • 発表場所: Lake Como, Italy
  • 年月日: 20110605-069
• [学会発表] マグネシウム合金押出し材の応力及びひずみ制御低サイクル疲労変形挙動と疲労寿命評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章,北島純,上梨智弘,村井勉,高橋泰
  • 学会等名: 日本機械学会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] 展伸マグネシウム合金の応力制御低サイクル疲労挙動に及ぼす変形異方性の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北島 純, 塩澤和章,村井勉,高橋泰
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第48 期総会・講演会講演論文集
  • 発表場所: 信州大学繊維学部
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] マグネシウム合金展伸材AZ31 及び AZ80 の 超高サイクル疲労に及ぼす切欠きの影響に 関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横川 塁, 塩澤 和章 ,村井勉,高橋泰
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第48期会
  • 発表場所: 信州大学繊維学部
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 展伸マグネシウム合金の低サ イクル疲労変形挙動と疲労寿命評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章 ,上梨智弘,北島 純,村井 勉,高橋 泰
  • 学会等名: 日本材料学会第30回疲労シンポジウム
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 展伸マグネシウム合金の応力 制御低サイクル疲労挙動に及ぼす変形異方性の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章 ,北島純,上梨智弘,村井勉,高橋泰
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2010 材料力学 カンファレンス
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] マグネシウム合金 AZ80 押出し材の疲労強度 特性に及ぼす応力比の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章 ,池田惇,村井勉,高橋泰
  • 学会等名: 日本機械学会2010 年度年次大会講演論文集
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] ショットピーニング処理を施したマグネシ ウム合金 AZ80 押出し材の超高サイクル疲労特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塩澤和章 ,宮崎雅士,村井勉,高橋泰
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会講演論文集
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Fatigue behaviour and fractography of extruded AZ80 magnesium alloys in very high cycle regime 【 keynoto lecture 】 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Shiozawa, M. Kashiwagi, T. Murai and T. Talahashi
  • 学会等名: 10th International Fatigue Congress
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2010-06-08