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1987 年度 研究成果報告書概要

X線フラクトグラフィによる事故破面解析手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 61302035
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機械材料工学
研究機関京都大学

研究代表者

田中 啓介  京都大学, 工学部, 助教授 (80026244)

研究分担者 吉岡 靖夫  武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (40061501)
広瀬 幸雄  金沢大学, 教育学部, 教授 (20019425)
三好 良夫  大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (40029434)
小倉 敬二  大阪大学, 基礎工学部, 教授 (70029007)
児玉 昭太郎  東京都立大学, 工学部, 教授 (90087172)
研究期間 (年度) 1986 – 1987
キーワードX線回折 / 破面解析 / 残留応力 / 回折線半価幅 / ぜい性破壊 / 疲労破壊 / 応力腐食割れ / 事故破面
研究概要

1.K値制御した疲労破面に関して, X線回折図形の画像処理より軟鋼に関しては最大塑性域と逆降伏域の分離が可能であった. 画像処理プログラムを発展させ, 破面回折図形の分類が必要である.
2.疲労破面の破面残留応力は従来引張が多かったが, 平均応力が圧縮に大きくなると破面残留応力も圧縮となる. 低ΔK領域でも同様圧縮になることがあり, 混合モード下での破面を含めて, 破面圧縮残留応力の出現する場合が明らかとなった.
3.疲労破面で表層が溶解した場合を含めて, 表層を1回除去したときの研磨量と残留応力値より塑性域深さを評価する新しい方法が提案された.
4.腐食疲労破面の残留応力値は, 同一ΔK, Kmaxのときの空中破面より小さく, 塑性域も浅い.
5.応力腐食割れ破面の残留応力は電位の影響が大きく, 電位が貴となると破面残留応力は引張から圧縮となる.
6.従来報告のなかった球状黒鉛鋳鉄の疲労破面, およびアルミニウム合金の破壊靱性破面に対しても, 鉄鋼材料と同様の手法が適用でき, 塑性域深さおよびK値の決定が可能である.
7.準安定オーステナイト鋼ではマルテンサイト変態量が破面形成時の力学的条件を推定するパラメータとなる.
8.アルミナセラミックスの破壊破面および破面下の残留応力測定を行い塑性域深さの測定に成功した. 今後, 他のセラミックスあるいは複合材料へのX線フラクトグラフィの応用が有望である.
9.破面形態として, 高温破面, 腐食疲労破面および塑性疲労破面が新たに解析されて破壊様式の範囲は拡大した. 今後クリーブ破面の定量的解析が必要である.
10.過去の報告および海外のデータを収集し解析することから, 塑性域深さ評価の一般的法則が導かれた.
11.実部品の破面解析として, シャフト, フックピン, 軸受部品, 高温機器材料が対象とされ, X線フラクトグラフィが他の手法にない重要な情報を与えることが証明された.

  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] 田中 啓介: 材料. 35. 712-718 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 田中 啓介: 材料. 35. 749-754 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Keisuke tanaka: Role of Fracture Mechanics in Modern Technology. 735-746 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yukio Hirose: Advances in X-Ray Analysis. 29. 265-270 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 矢島 善次郎: 材料. 35. 725-730 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 三嶋 忠夫: 材料. 36. 805-809 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yukio Hirose: Mechanical Behavior of Materials -V. 551-558 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tadao Mishima: Mechanical Behavior of Materials -V. 1280-1290 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Akira Suzuki: Advances in X-Ray Analysis. 30. 537-544 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tadao Mishima: Advances in X-Ray Analysis. 30. 545-552 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 児玉 昭太郎: 材料. 36. 1134-1138 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小倉 敬二: 材料. 35. 719-724 (19868)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小倉 敬二: 材料. 36. 799-804 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 吉岡 靖夫: 非破壊検査. 35. 524-531 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tadao Mishima: "Residual Stress near Fracture Surface of Alumina Ceramics Measured by X-Ray Method" Journal of the Society of Materials Science, Japan. 36. 805-809 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yukio Hirose: "X-Ray Examination of Fatigue Fracture Surfaces of Nodular Cast Iron" Mechanical Behavior of Materials - V. 551-558 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tadao Mishima: "X-Ray Diffraction Study of Fracture Surface of Bluntly Notched Specimens of Alumina Ceramics" Mechanical Behavior of Materials - V. 1280-1290 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Akira Suzuki: "X-Ray Diffraction Study of Fracture Surface Made by Fracture Toughness Tests of Blunt Notched CT Specimen of Aluminium Alloy" Advances in X-Ray Analysis. 30. 537-544 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takao Mishima: "X-Ray Fractography of Fracture Surface of Alumina Ceramics" Advances in X-Ray Analysis. 30. 545-552 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "X-Ray Diffraction Study of Plastic Deformation near Fatigue Fracture Surface of Low-Carbon Steel" Journal of the Society of Materials Science, Japan. 35. 712-718 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "X-Ray Stress Measurement of Sintered Alumina" Journal of the Society of Materials Science, Japan. 35. 749-754 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: " X-Ray Examination of fatigue Fracture Surface for Failure Analysis" Role of Fracture Mechanics in Modern Technology. 735-746 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yukio Hirose: "X-Ray Measurement of residual Stress near fatigue Fracture Surface of High Strength Steel" Advances in X-Ray Analysis. 29. 265-270 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Zenjiro Yajima: "X-Ray Fractography of fatigue Fracture of Low-Alloy Steel in Air and in 3.5% NaCl Solution" Journal of the society of Materials Science, Japan. 35. 725-730 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shotaro Kodama: "Compressive Residual Stress in X-Ray Fractography" Journal of the Society of Materials Science, Japan. 36. 1134-1138 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Keiji Ogura: "X-Ray Fractographic Study of Fatigue Fracture Furface at Elevated Temperatures" Journal of the Society of Materials Science, Japan. 35. 719-724 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Keiji Ogura: "A Simplified X-Ray Analysis of Fractured Surface by Using Sub-Surface Information" Journal of the Society of Materials Science, Japan. 36. 799-804 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yasuo Yoshioka: "X-Ray Analysis on the Fatigue Fracture Surface of Stainless Steels" Hihakaikensa. 35. 524-531 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1989-03-30  

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