高疲労強度・新アルミ複合合金の開発と超長寿命疲労特性解明に関する研究

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高疲労強度・新アルミ複合合金の開発と超長寿命疲労特性解明に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Development of new high strength Al-Si eutectic alloys and investigation of their fatigue properties in extra-long life range.
責任表示:
村上 敬宜(九州大学・工学部・教授)
MURAKAMI Yukitaka(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1991-1993
概要(最新報告):
本研究は,種々の形態の共晶シリコンと基地硬度を有するアルミ複合合金(連続鋳造材と押し出し材)の機械的性質と超長寿命疲労特性を系統的に調べた.得られた成果は次のようにまとめられる. (1)熱処理によって共晶シリコンの寸法分布を変えずに基地の硬さを変化させることができる. (2)引張強さσ_Bは基地のビッカース硬さHvに比例する. (3)破断延性値ε_fは,最大シリコン寸法〓area_<max>と相関がある. (4)連続鋳造材の共晶シリコンは集団を形成する.この集団は,ボイド発生の核として作用する.そのために,連続鋳造材では有効な〓area_<max>は実際の〓area_<max>よりも大きくなり,破断延性値ε_fは同じ〓area_<max>を有する押し出し材に比べて低下する. (5)アルミ複合合金の押し出し材では,寿命の長短で破壊機構に相違がみられる.N_f≦10^7程度はシリコン相が破壊起点となり,N_f=10^8では,基地組織から発生したせん断き裂が破壊起点になる. (6)連続鋳造材では,シリコン相は疲労破壊の起点とはならず,寿命の長短にかかわらず,せん断型の破壊となる. (7)押し出し材では,シリコン相が疲労破壊の起点となるので,N=10^7での疲労限度は最大シリコン寸法〓area_<max>と基地組織のビッカース硬さHvを用いて予測することができる. (8)人工微小欠陥より発生したき裂は,N=10^8を越えた後の超長寿命領域において停留現象が現れる.N=10^8程度までは,微小欠陥から発生した微小き裂は,停留と伝ぱを繰り返しながらわずかに進展する.その後,き裂先端近傍の応力が新たなき裂を発生させるのに必要な大きさに満たなくなると完全な停留が起こると考える. 続きを見る
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