超電導コイル用コンジット材のミクロ疲労破壊機構に関する基礎研究

超导线圈导管材料微疲劳断裂机理基础研究

• 批准号: 07805011
• 负责人: 鴻巣 真二
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07805011/
• 关键词: 純Ti; 疲労; 液体ヘリウム

超電導コイル用コンジット材として、従来とは全く異なる材料である鋼中酸素含有量を適切(液体ヘリウム温度で高強度となる)に選んだ純Ti(薄板)に対して液体ヘリウム温度で荷重制御で疲労試験を行った。試験条件は引張り引張り負荷(片振り)(R=0.1)であり、波形は正弦波形を用いた。供試材には、あらかじめアルゴン中にて超電導材料生成熱処理熱処理(700℃で100時間保持)を施してある。また、表面粗さの疲労特性に与える目的で、受領状態のままとバフ研磨した試験片で比較した。その結果は、超電導材料の生成熱処理温度がα相にあるので、β相(約900℃以上)での加熱保持の場合ほどではないが、結晶粒の粗大化が生じていた。また、熱伝導率の低いTiにおいては、試験中に温度上昇が起きると考えられたが、試験条件の10Hzの周波数では、温度上昇が約1K以下であり、特に疲労試験中において試験片全体での顕著な温度上昇は観察されなかった。表面粗さの疲労挙動へ及ぼす影響は本研究では実質的には認められず、4Kでの純Tiの疲労限度と引張り強さとの比は、約0.5であった。すなわち、室温で得られている純Tiの0.6およびTi合金(Ti-6A1-4V)の0.55にくらべて若干低い値が得られた。これは、疲労損傷過程でのすべりあるいは双晶変形によって生じる局部的に起きる不安定降伏現象(セレーション現象)が試験片表面でのき裂初生に寄与したためであると考えられた。

The amount of acid content in the steel used for superconducting steel is appropriate (liquid steel). Temperature and high strength are selected and pure Ti (thin plate) is used for liquid testing. The test condition is that the load (chip vibration) (R=0.1) is the same, and the waveform is the sine waveform. The test materials were heat treatment for superconducting material generation and heat treatment (maintenance at 700℃ for 100 time). The surface roughness and fatigue characteristics are compared with the purpose and acceptance state of the grinding test piece. The heat treatment temperature for the formation of superconducting material is the α phase, the β phase (about 900°C or above) is heated and maintained, and the crystal grains are coarsened and the crystal grains are coarsened.また、Thermal conductivity is low いTiにおいては、The temperature rises during the test がきるとtestえられたが、The test condition is 10Hz のCycle numberでは, the temperature rise is about 1K or less, and the temperature rise is 1K or less. The influence of surface roughness and fatigue on the surface was investigated in this study. The limit of 4K pure titanium is about 0.5 であった.すなわち, room temperature られている pure Ti 0.6 およびTi alloy (Ti-6A1-4V) 0.55 にくらべて some low いれが られた.これは、Fatigue damage process でのすべりあるいはTwin crystal shape によって生じるPartial にriseきるUnstability reduction The volt phenomenon (セレーション phenomenon) means that the surface of the test piece is cracked and the raw material is cracked.