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2015 年度 実績報告書

積極的に導入した変形双晶によるマグネシウム合金の疲労き裂進展抑制の可能性

研究課題

研究課題/領域番号 26820318
研究機関佐賀大学

研究代表者

森田 繁樹  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00314089)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードマグネシウム合金 / 変形双晶 / 集合組織 / 疲労き裂
研究実績の概要

最終年度に実施した研究による主な成果は以下である。結晶粒径が約40μmであるAZ31マグネシウム合金圧延材の応力比R=0.1での疲労き裂進展試験において,圧延方向に平行な圧縮負荷によって疲労き裂前方に予め形成されたc軸引張型(10-12)変形双晶は疲労き裂進展速度を加速することはない。
また,研究期間全体を通じて実施した多結晶マグネシウム合金の疲労き裂進展挙動に及ぼす変形双晶の影響に関する研究によって得られた知見を以下にまとめる。
1.結晶粒径が約40μmであるAZ31マグネシウム合金圧延材において、板厚方向に平行な引張塑性変形によってき裂先端に予め形成されたc軸引張型(10-12)変形双晶は疲労き裂進展速度を抑制する可能性がある。また,き裂進展の抑制の程度は変形双晶の体積分率に依存し、最適な体積分率が存在する。疲労き裂は変形双晶の界面あるいはその近傍を選択的に進展することはない。
2.結晶粒径が約40μmであるAZ31マグネシウム合金圧延材において、圧延方向に平行な圧縮塑性変形によって疲労き裂前方に予め形成されたc軸引張型(10-12)変形双晶は疲労き裂進展速度を加速することはない。また,疲労き裂は変形双晶の界面あるいはその近傍を選択的に進展することはない。
3.疲労き裂進展中に動的に形成されるc軸引張型(10-12)変形双晶は、疲労き裂進展速度を変化させる。結晶粒径が粗大な場合では、集合組織に依存して疲労き裂進展速度を増加あるいは低下させる。一方で、結晶粒径が非常に微細な場合では、疲労き裂進展速度に大きな影響を及ぼさない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Microstructure dependence of fatigue crack propagation behavior in wrought magnesium alloy2016

    • 著者名/発表者名
      S. Morita, S. Fujiwara, T. Hori, N. Hattori, H. Somekawa, T. Mayama
    • 雑誌名

      Fracture and Structural Integrity

      巻: 35 ページ: 82-87

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.3221/IGF-ESIS.35.10

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] AZ31Mg合金圧延材におけるミクロ組織変化の負荷方向依存性2016

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬彩実, 森田繁樹, 服部信祐, 眞山剛
    • 学会等名
      日本機械学会九州学生会 第47回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      鹿児島高等専門学校
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-04
  • [学会発表] AZ31Mg合金圧延材の疲労寿命に及ぼす負荷開始方向の影響2016

    • 著者名/発表者名
      坂口尚希, 池田亮太, 森田繁樹, 眞山剛, 服部信祐
    • 学会等名
      日本機械学会九州学生会 第47回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      鹿児島高等専門学校
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-04
  • [学会発表] 高応力振幅下における多結晶Mg 合金の疲労特性異方性2016

    • 著者名/発表者名
      森田繁樹
    • 学会等名
      第60回高性能Mg合金創成加工研究会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2016-01-18 – 2016-01-18
  • [学会発表] AZ31マグネシウム合金圧延材における引張および圧縮変形中のミクロ組織変化2015

    • 著者名/発表者名
      森田繁樹, 森彩奈, 眞山剛, 服部信祐
    • 学会等名
      日本機械学会 M& M2015材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2015-11-23 – 2015-11-23
  • [学会発表] AZ31マグネシウム合金押出板材の疲労き裂進展挙動2015

    • 著者名/発表者名
      田河博康, 岡本悠司, 森田繁樹, 染川英俊, 眞山剛, 服部信祐
    • 学会等名
      軽金属学会第129回秋期大会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-11-21 – 2015-11-21
  • [学会発表] Microstructure dependence of fatigue crack propagation behavior in wrought magnesium alloy2015

    • 著者名/発表者名
      S. Morita, S. Fujiwara, T. Hori, N. Hattori, H. Somekawa, T. Mayama
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Crack Paths (CP2015)
    • 発表場所
      Ferrara, Italy
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-16
  • [学会発表] Influence of pre-strain on fatigue crack growth behavior in rolled AZ31 magnesium alloy2015

    • 著者名/発表者名
      R. Momoe, S. Morita, T. Mayama, N. Hattori
    • 学会等名
      12th International Conference on the Mechanical Behavior of Materials (ICM12)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-13
  • [学会発表] Anisotropy of cyclic deforrmation and fatigue properties in rolled AZ31 magnesium alloy2015

    • 著者名/発表者名
      S. Morita, R. Ikeda, T. Mayama, N. Hattori
    • 学会等名
      12th International Conference on the Mechanical Behavior of Materials (ICM12)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-13
  • [学会発表] Fatigue properties of fine-grained AZ31 magnesium alloy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, T. Hori, S. Morita, H. Somekawa, T. Mayama, N. Hattori
    • 学会等名
      12th International Conference on the Mechanical Behavior of Materials (ICM12)
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-13
  • [備考] 佐賀大学 理工学部 機械システム工学科 先端材料システム学講座

    • URL

      http://www.me.saga-u.ac.jp/sentan/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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