繰返し荷重下におけるアルミナセラミックスの疲労き裂進展機構ー架橋効果と減衰の定量化ー

循环载荷下氧化铝陶瓷的疲劳裂纹扩展机制 - 交联效应和阻尼的量化 -

• 批准号: 04650096
• 负责人: 岸本 秀弘
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650096/
• 关键词: アルミナ; 繰返し疲労; き裂進展機構; 微力き製

材料には、平均結晶粒径が1μm(OD材と呼ぶ)および19μm(5Dと呼ぶ)なる、粒径の違う2種類のアルミナを研究対象に選んだ。試験片としては、微少なき裂を模擬して、直径約0.1mm、深さ約0.04mmの微少な穴を有する試験片を製作し、これらの疲労試験を実施すると共に、き裂の発生および進展について調べた。その結果明らかになったことは:(1)OD材の方が5D材よりも強い。これは、、340μmや200μmに於ける以前の結果と軌をいつにするものである。(2)疲労試験では、微小穴以外から疲労破壊したものがOD材で50%、5D材で25%存在した。このように小さな応力集中部(微小穴)の切欠効果は小さく、微視組織の再弱部である平滑部の強度と余り差が無いことが判る。(3)き裂が、微小穴から少し離れた位置から生じた試験片があった。この場合、き裂発生の極初期からの観察が出来た。その結果、寿命の75%時点ではき裂は見えなかった。83%時点でき裂長さは約10μmとなり、92%時点で25μmとなった。平滑材のき裂発生は、寿命のずっと後で生じることが判った。(4)上で観察したき裂の場合、き裂進展速度は、き裂が10μmの場合は、以前に求めたCT試験片、340μmき裂や200μmき裂よりはるかに速い。き裂が25μmの時はCT試験片よりは遅く、340μmき裂や200μmき裂に近い。(5)破面は、繰返し荷重下でゆっくりとき裂進展した部分では、ほとんどが粒界破壊を示し、瞬時破断部では粒内破壊の割合が増加した。これは、大きいき裂の結果と同様であった。

Material, average crystal particle size of 1μm(OD material) to 19μm(5D material), particle size of 2 kinds of particles, research object selection. The test piece has a small hole with a diameter of about 0.1mm and a depth of about 0.04mm. The test piece is manufactured and the fatigue test is carried out. The development and progress of the crack are adjusted. The results are as follows:(1)OD material and 5D material are strong. The results of this study are as follows: (2)50% of OD materials and 25% of 5D materials exist except for small holes. The effect of the small force concentration part (micro-hole) is small, but the weakest part of the Weishi app organization can see the difference between the strength and residual strength of the smoothing part. (3)The position of the small hole is different from that of the small hole. In this case, the initial stage of the development of the crack is detected.その结果、寿命の75%时点ではき裂は见えなかった。83% of the time, the crack length is about 10μm, 92% of the time, 25μm. The smooth material has a long life span and a long life span. (4)In case of crack, the crack progress speed is different from that in case of crack 10μm. In case of crack 10μm, the CT test film, 340μm crack or 200μ m crack is different from that in case of crack 10 μm. 25μm CT test film, 340μm CT test film, 200μm CT test film. (5)The fracture surface is broken, and the fracture progress part is broken, and the instantaneous fracture part is broken and the fracture is increased. The result is the same.

项目成果

上野 明,岸本 秀弘,近藤 拓也,大河原 誠治: "セラミックス材料のき裂発生および微視き裂成長特性に関する一考案." 第21回疲労シンポジウム講演論文集. 219-222 (1992)

Akira Ueno、Hidehiro Kishimoto、Takuy​​a Kondo、Seiji Okawara：“关于陶瓷材料的裂纹萌生和微裂纹扩展特性的想法。”第 21 届疲劳研讨会论文集 219-222（1992 年）。