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大地震を模擬した高速ひずみ速度の極低サイクル繰り返し変形による疲労損傷の解明

模拟大地震高应变率下极低周期重复变形引起的疲劳损伤的解析

基本信息

批准号：
20K04170
负责人：
長島伸夫
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

FMS合金について、径ひずみにおける全ひずみ振幅5％条件について、0.005、0.25、1.25%/sec の3条件でひずみ制御による極低サイクル疲労試験を実施した。その結果、破断寿命は、0.005%/secの試験では61回、0.25%/secの試験では41回、1.25%/secの試験では25回で破断し、試験速度が速いほど短寿命となった。また、疲労試験中の試験温度は、0.005%/secの試験では25℃一定、0.25%/secの試験では約30℃一定、1.25%/secの試験では試験中に温度が上昇し、10回で60℃を超え、最大70℃になり、試験速度が速いほど試験温度が上がった。疲労破面観察によるフラクトグラフィ的検討の結果、0.005%/secの試験では起点部と亀裂進展部においてファセットと二次亀裂が観察され、最終破断部はディンプルに加え、ファセットが混じっていた。一方、試験速度の速い1.25%/secの試験では起点部及き裂進展部にはファセットはほとんど見られず、全体的に丸みを帯びた様相であった。検討の結果、0.005%/secの試験では破面は全面ほぼεマルテンサイトであり、本材料の設計指針である可逆変形が生じたため長寿命となったと考えられた。一方、1.25%/secの試験では破面はほぼ母材組織のγオーステナイトのままであり、一部双晶変形がみられたことから、可逆変形が生じていないため、短寿命となったと考えられた。しかし、一般鋼のSUS316 の同条件での疲労寿命が6回程度であるのに比べ、きわめて疲労寿命が長いことが明らかとなった。

FMS alloy について, diameter ひずみにおける full ひずみ amplitude 5% condition について, 0.005, 0.25, 1.25% / SEC の 3 conditions でひずみ suppression による low サイクル exhausted 労 test を be applied した. その results, breaking は life, 0.005% / SEC の test では back to 61, 0.25% / SEC の test では 41, 1.25% back/SEC の test では 25 back で breaking し, test speed が speed いほど short-lived となった. また労 and test in のは test temperature, 0.005% / SEC の test では certainly 25 ℃, 0.25% / SEC の test では certainly about 30 ℃, 1.25% / SEC の test ではがに temperature rise in the test し, 10 to 60 ℃ でを ultra え, maximum 70 ℃ になり, test speed が speed いほど test temperature on ががった . Exhausted 労 crumpling 観 examine によるフラクトグラフィ beg の検 results, 0.005% / SEC の test では starting point of と crack growing progress of においてファセットと secondary crack growing が観 examine され, eventually breaking はディンプルにえ, ファセットが mixed じっていた. One party, the test speed の speed い 1.25% / SEC の test ではき crack progress of starting point and a にはファセットはほとんど see られず, all に pill みを帯びたで others in phase あった. Beg の results, 0.005% / SEC 検の test では crumpling は comprehensive ほぼ epsilon マルテンサイトであり, this material の design pointer である reversible - born form がじたため long-life となったと exam えられた. Side, 1.25% / SEC の test では crumpling はほぼ parent metal organization の gamma オーステナイトのままであり, a twin - shaped がみられたことから, reversible - born がじていないため, short life となったと exam えられた. のしかし, general steel SUS316 の with conditions での exhausted 労が life back to 6 level であるのに than べ, きわめて exhausted 労 longer がいことが Ming らかとなった.