チタン鋳造体の疲労破壊に関する基礎的研究-埋没材との反応で表層に生成する多層構造組織の寄与

钛铸件疲劳失效的基础研究——与熔模材料反应在表层生成多层结构的贡献

• 批准号: 04671182
• 负责人: 宮川 修
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: Niigata 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: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04671182/
• 关键词: チタン; 鋳造; 埋没材; 反応層; 疲労; アコースティックエミッション; チタン鋳造; 埋没材との反応; 疲労破壊; 曲げ試験; き裂の発生と進展

チタン鋳造体の表面反応層がその疲労特性に及ぼす影響を把握するための基礎的知見を得る目的で,繰り返し三点曲げ試験の過程で試験片から発生するアコースティックエミッション(AE)を測定して解析した.4kg/cm^2の圧縮空気を電磁弁で制御して試験片の中央部に1.5回/分の繰り返し荷重を与えた.スパンは30mmとし,弾性曲げ疲労の領域を検討するため,試験片中央部でのたわみが約0.5mmになるよう(約30kg/mm^2の最大曲げ応力に相当)負荷し,試験開始から30分間(2,700回の繰り返し負荷)に記録したAE事象の最大振幅分布を求めた.as-castの場合(a)は2つのピークを有する振幅分布であるのに対して,試験片の表面を軽く研磨した場合(b)と表層200μmを完全に除去した場合(c)の振幅分布は1つのピークしか持たなかった.つまり,(a)の場合は最大振幅が60〜70dBのものと50〜60dBの2種類のAEが発生したが,(b)の場合は60〜70dBのそれが著しく減少して,50〜60dBのものが大半を占めた.さらに(c)の場合は,AE総事象数が約1/3に減少するとともに,最大振幅が40〜50dBのごく弱いAEだけになった.このことから,繰り返し負荷の開始初期において発生したAEは,最大振幅が60〜70dB,50〜60dB,および40〜50dBに分類され,高振幅のAEは反応層内での微視的き裂の発生と成長によることが考えられる.このようなAE特性の著しい相違から,反応層が疲労挙動に大きな役割を果たすことが示唆されたが,最終的結論を得るには,疲労過程の中期および後期についてもAE解析を行うとともに,微視的き裂の分布や動態を観察し,疲労き裂の進展も調げる必要がある.

チ タ ン where to build the body against 応 の surface layer が そ の exhausted 労 characteristics に and ぼ す influences を master す る た め の basic knowledge を で る purpose, Qiao り return し three curved げ test で の process test piece か ら 発 raw す る ア コ ー ス テ ィ ッ ク エ ミ ッ シ ョ ン (AE) determination of を し て parsing し た. 4 kg/cm ^ 2 の 圧 contraction cavity 気 を electromagnetic chemical で suppression し て test に の central department back to 1.5 / min の Qiao り return し load を and え た. ス パ ン は 30 mm と し, 弾 sex qu げ exhausted 労 の field を beg す 検 る た め, the central part test piece で の た わ み が is about 0.5 mm に な る よ う (about 30 kg/mm ^ 2 の most daqu げ 応 に quite) load し, test start か ら between 30 points (2700 back の Qiao り return し load) に record し た AE things like の maximum amplitude distribution を o め た. The as - cast の occasions (a) 2 つ は の ピ ー ク を have す る amplitude distribution で あ る の に し seaborne て, test piece surface を の 軽 く grinding し た occasions (b) と surface 200 microns を に completely remove し た occasions (c) の amplitude distribution は 1 つ の ピ ー ク し か hold た な か っ た. つ ま り, (a) の occasions は maximum amplitude が 60 ~ 70 db の も の と 50 ~ 60 db の 2 kinds の AE が 発 raw し た が, (b) の occasions は 60 ~ 70 db の そ れ が the し く reduce し て, 50 ~ 60 db の も の が accounted for more than half を め た. さ ら に は の situations, (c) number of AE 総 things like が 1/3 に decreases Less す る と と も に, maximum amplitude が 40 ~ 50 db の ご く weak い AE だ け に な っ た. こ の こ と か ら, Qiao り の began early return し load に お い て 発 raw し た AE は, maximum amplitude が 60 ~ 70 db, 50 ~ 60 db, お よ び 40 ~ 50 db に classification さ れ, high amplitude の AE は 応 layer within で の micro visual き crack の 発 raw と growth に よ る こ と が exam え ら れ る. こ の よ う な AE characteristics の the し い conceives か ら, anti 応 layer が exhausted 労 挙 moved に big き な "を cut fruit た す こ と が in stopping さ れ た が, eventually conclusion を る に は, exhausted 労 process middle の お よ び late に つ い て も AE line analytical を う と と も に, micro crack き の distribution of apparent や dynamic を 観 examine し, exhausted Labour げる progress げる げる necessary がある.

项目成果

宮川 修,他: "シリカを含む埋没材の鋳型に鋳造したチタンの表層鋳巣" 歯科材料・器械. 12. 734-742 (1993)

Osamu Miyakawa 等人：“在含二氧化硅的熔模模具中铸造钛表面空腔”《牙科材料和仪器》12. 734-742 (1993)。

宮川 修,他: "アコースティックエミッション解析によるチタンの変形・破壊機構に関する研究 第2報 シリカーアルミナーリン酸塩埋没材の鋳型に鋳造したチタン表層の多層構造組織の役割" 歯科材料・器械. 11. 559-569 (1992)

Osamu Miyakawa 等人：“利用声发射分析研究钛的变形和断裂机制，第 2 次报告。在硅铝磷酸盐包埋材料模具中铸造的钛表面层的多层结构的作用”牙科材料和仪器。11.559-569（1992）

O.Miyakawa,et al: "Skin Holes of Titanium Casting" Dental Materials Journal. 12. 171-181 (1993)

O.Miyakawa 等人：“钛铸件的皮孔”牙科材料杂志。

宮川 修,他: "アコースティックエミッション解析によるチタンの変形・破壊機構に関する研究 第1報 空気中加熱によって生成させた酸素安定化αケースと針状組織の役割" 歯科材料・器械. 11. 503-514 (1992)

Osamu Miyakawa 等人：“利用声发射分析研究钛的变形和断裂机制，第 1 部分。空气中加热产生的氧稳定 α 壳和针状结构的作用”《牙科材料和仪器》11。 503-514 (1992)