Study on influence of twin deformation to fatigue crack initiation of Mg alloy using ultra-bright synchrotron radiation 4D-DCT

超亮同步辐射4D-DCT研究孪生变形对镁合金疲劳裂纹萌生的影响

• 批准号: 18K03837
• 负责人: 中井 善一
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03837/
• 关键词: マグネシウム合金; 双晶変形; 双晶帯消滅; 集合組織; 高輝度放射光; EBSD解析; 圧縮-圧縮疲労; 疲労き裂発生; 双晶消失; 疲労き裂伝ぱ; トモグラフィ; 回折コントラスト

従来，細束X線回折法に用いられていた手法を，高輝度放射光を用いた回折コントラストトモグラフィーに応用して，多結晶金属材料の各結晶粒における回折スポットの拡がりから過剰転位密度を評価することのできる手法を開発した．その手法の妥当性を検証するため，これまでに得られていた調和組織材料の引張試験結果における実験結果に適用した．その結果，微小な結晶粒における過剰転位密度が，粗大結晶粒における過剰転位密度よりも大きいことを明らかにした．さらに，同様の手法を，疲労に応用した結果，疲労き裂発生に無関係な結晶粒の過剰転位密度の変化は繰返し数とともに連続的に増加するが，疲労き裂発生部位周辺の結晶粒における過剰転位密度の変化はき裂発生に伴って減少することがわかった．また，除荷弾性コンプライアンス法を改良して，疲労き裂伝ぱに重要な役割を果たすき裂開閉口挙動を精度よく測定することのできる新たな方法を開発し，ナノ結晶薄膜材の実験に適用した．その結果，薄膜のき裂伝ぱ速度と有効応力拡大係数範囲の関係は、応力比と膜厚に依存しないことが明らかになった．パリス則領域では、有効応力拡大係数範囲が同程度の場合，薄膜のき裂伝ぱ速度はバルク板よりも高く，き裂閉口は膜厚効果を説明できないことが明らかになった．しかしながら，下限界有効応力拡大係数範囲については、薄膜とバルク板で相違は見られなかった。さらに，パリス則領域では，厚さ10μmのフィルムでは，き裂伝ぱ速度と応力拡大係数範囲の関係に対する粒径の影響は認められなかった．

In the past, the thin beam X-ray reflection method has been developed by using the method of high brightness radiation reflection. The method of high brightness radiation reflection has been developed by using the method of high brightness radiation reflection. The appropriateness of the method is verified by the results of the tensile test of the material. As a result, the crystal density of fine particles is higher than that of coarse particles, and the crystal density of fine particles is higher than that of coarse particles. In addition, the same method, fatigue and application results, fatigue crack generation is independent of the crystal particle transition density change and return to the number of continuous increase, fatigue crack generation site around the crystal particle transition density change and crack generation accompanied by decrease. A new method for determining the accuracy of the crack is developed, which is suitable for the application of crystalline thin films. As a result, the crack velocity of thin films depends on the force ratio and film thickness. In the case of the same degree, the film's crack speed is high, and the film thickness is high. If the lower limit has an effective force and a large coefficient, the film and the board will be contrary to each other. In this paper, the influence of particle size on the relationship between particle velocity and force coefficient is studied.

项目成果

Twinning, Detwining and Fatigue Crack Initiation in Extruded Magnesium Alloy AZ31

挤压镁合金 AZ31 中的孪生、解缠和疲劳裂纹萌生

• DOI: 10.1016/j.msea.2021.141941
• 发表时间: 2021
• 期刊: Materials Science and Engineering
• 作者: Yoshikazu Nakai;Shoichi Kikuchi;Kaito Asayama;Hayata Yoshida
• 通讯作者: Hayata Yoshida

Near-Threshold Fatigue Crack Propagation in Biomedical Titanium Alloy Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr with Low Young’s Modulus

低杨氏模量生物医用钛合金 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr 的近阈值疲劳裂纹扩展

• DOI: 10.2472/jsms.69.875
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of the Society of Materials Science, Japan
• 作者: Y. Nakai ;S. Kikuchi;K. Osaki;M.O. Kawabata;and K. Ameyama;菊池将一，川井考生，中井善一，中村裕紀，赤堀俊和
• 通讯作者: 菊池将一，川井考生，中井善一，中村裕紀，赤堀俊和

Observations of Twinning and Detwinning in Magnesium Alloy by Synchrotron Radiation DCT and EBSD

同步辐射 DCT 和 EBSD 观察镁合金孪晶和解孪晶

• 发表时间: 2020
• 期刊: Procedia Structural Integrity
• 作者: Yoshikazu Nakai;Daiki Shiozawa;Shoichi Kikuchi;Yuki Nakagawa;Kaito Asayama
• 通讯作者: Kaito Asayama

高輝度放射光を利用した疲労損傷の評価

使用高强度同步辐射评估疲劳损伤

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshikazu Nakai;Tsuyoshi Hirai;Shoich Kikuchi;中井善一
• 通讯作者: 中井善一

高輝度放射光を用いたDCTインライン計測による調和組織制御オーステナイト系ステンレス鋼の疲労損傷評価

使用高强度同步辐射的 DCT 在线测量评估谐波控制奥氏体不锈钢的疲劳损伤

• 发表时间: 2021
• 作者: B. Guennec;T. Ishiguri;M.O. Kawabata;S. Kikuchi;A. Ueno and K. Ameyama;菊池将一，塩澤大輝，中井善一，川畑美絵，飴山惠
• 通讯作者: 菊池将一，塩澤大輝，中井善一，川畑美絵，飴山惠