予疲労を与えられた上で高速引張りを受けたAl合金の破面解析

铝合金高速拉伸预疲劳后断裂分析

• 批准号: 10750077
• 负责人: 板橋 正章
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750077/
• 关键词: 衝撃; 高速引張り; 予疲労; Al合金; ひずみ速度; 破面; き裂; 強度劣化; A1合金

従来の構造設計において,疲労と衝撃は全く異種の負荷モードとして認識されてきた.したがって,特定の材料に対する許容応力はそれぞれ全く別個に求められてきている.しかしながら,実際の使用環境においてはこれらの負荷モードが複雑に組み合わされていることの方が多い.残念なことに,これまで疲労の研究者と衝撃の研究者が交わることがなかった.本課題はこのような状況に一石を投じるものである.研究代表者が所属していた研究グループはA2219-T87,A6061-T6合金に予疲労後に高速引張りを与えるとA2219-T87合金のみ準静的強度よりも劣化するという現象を見出しており,仮説として「動的負荷のもとでは,強化相である第二相の周囲で母相との音響インピーダンスの差異による応力波の反射,重ね合わせが起こり,応力集中が発生した.したがって,第二相の周辺が選択的に損傷を受け,予疲労による内部損傷の導入ともあいまって,カタストロフィックな破壊への引き金となり,破壊現象全体として強度の劣化として発現した.」という予測をつけた.これにしたがって,本課題では同様な破断面を形成させてEPMAによる強化相を形成する元素の分布状況を測定した.今回の条件では残念ながら仮説を裏付けるような差異は認められなかった.しかし,どちらの合金もそれなりの強度劣化を起こしており,それなりの原因があるはずだと考えて破断面付近の側面をSEMで観察すると,破断させた試験片にはき裂がそれなりに開口しており,予疲労を与えた試験片にはそのき裂からさらに細いき裂のような線が観測された.局所的なすべりなのかモードIIのき裂なのかは判別できなかったが,試験片表面がその線に沿ってせん断を受けていた.これはバージン材の試験片にはほとんど見られないものであり,これが予疲労後の動的負荷による強度劣化の一因と考えられる.

Due to the recent structural design, fatigue and shock are fully recognized by the various loads. For a particular material, the allowable force is applied to all other materials. In the actual use environment, the load of the vehicle is mixed with the load of the vehicle. The researchers who are exhausted and the researchers who are impacted are in contact. This paper presents a case study of the effect of different factors. Research representatives from the research team have shown that the high-speed tension of A2219-T87 and A6061-T6 alloys after fatigue has caused the deterioration of the quasi-static strength of A2219-T87 alloys, saying,"The dynamic load is the opposite of the strengthening phase, and the second phase is the peripheral phase." The difference between the parent phase and the audio screen causes the reflection of the force wave and the reunion. The concentration of energy is growing. The second phase of the damage caused by the peripheral selection, the introduction of internal damage caused by fatigue, the deterioration of the strength of the whole phenomenon."という予测をつけた. In this paper, the distribution of elements in the formation of the same fracture surface and the strengthening phase of EPMA was determined. The condition of this return is that the difference between the two is not recognized. The strength deterioration of the alloy was caused by SEM observation of the fracture surface near the bottom surface, and the fracture test piece was opened. The surface of the test piece is broken along the line. The test piece of this material is a test piece of a test piece.