ガウス曲線法を用いたX線回析によるセラミックスの残留応力測定の研究

高斯曲线法X射线衍射测量陶瓷残余应力的研究

• 批准号: 63550079
• 负责人: 栗田 政則
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550079/
• 关键词: 残留応力測定; X線回折; 非破壊検査; 実験応力解析; セラミックス; アルミナ; 窒化けい素; 弾性定数

セラミックスは、耐熱性や耐食性などに優れた性質を持っているが、靭性に乏しい。そこで、セラミックスと金属を接合して強度の高い接合材を製作する研究が最近盛んに行われているが、接合材には両材料の線膨張係数の相違のよって残留応力を生じる。また、セラミックスを製造したり機械加工する際にも残留応力を生じる。この残留応力はセラミックスの強度に大きい影響をもたらすので、セラミックスの残留応力の測定法の確立が学界のみならず工業界からも強く望まれている。X線回折による応力測定法は、多結晶材料の局所の残留応力を非破壊的に測定できるという長所を持っている。特にガウス曲線法にみるX線応力測定は、他の方法に比べて応力値を迅速に精度よく測定できる有効な方法である。X線によって応力値を精度よく測定するためには、まず測定に用いる回折面を選択するとともに、応力計算に用いるX線弾性定数のを実験的に決定する必要がある。そこで、本研究ではまず、最も広く用いられているセラミックスであるアルミナの応力値およびX線的弾性定数の回折面依存性を実験的に明らかにし、その結果をVoigtとReussの多結晶体の変形機構を示す理論値と比較検討した。その結果、CoKα_1線を用いた(410)面のX線的弾性定数の実験値が理論値とよく一致するのみならず、(410)面は回折角が最も高いので、応力値の測定精度が最もよいことが明らかとなった。また、窒化けい素と炭素鋼S45Cの接合材の残留応力分布をガウス曲線法によって測定し、結果を有限要素法による計算値と比較した。その結果、接合材界面には界面に垂直方向に最大引張り応力を生じていることがわかった。また、測定値は計算値に必ずしも一致しないが、応力分布の傾向はよく一致することが明かとなった。

セ ラ ミ ッ ク ス は, heat resistant や diets な ど に optimal れ た nature を hold っ て い る が, 靭 に spent し い. そ こ で, セ ラ ミ ッ ク ス と metal を joint し て strength の high い を joint material production す が る research recently sheng ん に line わ れ て い る が, joint に は struck material の line expansion coefficient の conceives の よ っ て 応 residual force born を じ る. ま た, セ ラ ミ ッ ク ス を manufacturing し た り machining す る interstate に も 応 residual force born を じ る. こ の 応 residual force は セ ラ ミ ッ ク ス の strength に big き い influence を も た ら す の で, セ ラ ミ ッ ク ス の の 応 residual force measurement が の established academic の み な ら ず industry か ら も looking strong く ま れ て い る. X-ray inflexion に よ る は 応 measurement method, more crystalline materials の bureau の を 応 residual force of broken 壊 に determination で き る と い う long are を っ て い る. Trevor に ガ ウ ス curve method に み る X-ray 応 measurement は, he の way に than べ て 応 force numerical を に precision rapidly よ く determination で き る have sharper な method で あ る. X-ray に よ っ て 応 force numerical precision を よ く determination す る た め に は, ま ず に measure い る inflexion surface を sentaku す る と と も に, 応 force calculation に い る X-ray 弾 sexual destiny の を be 験 に decided す る necessary が あ る. そ こ で, this study で は ま ず, most も hiroo く with い ら れ て い る セ ラ ミ ッ ク ス で あ る ア ル ミ ナ の 応 force numerical お よ び X-ray 弾 sexual destiny の inflexion surface dependency を be 験 に Ming ら か に し, そ の results を Voigt と Reuss の more crystals の - shape institutions を す theory in numerical と compare beg し 検 た. そ の results, CoK alpha _1 line を い た (410) surface の X-ray 弾 sexual destiny の be 験 numerical が theory numerical と よ く consistent す る の み な ら ず, (410) surface は back Angle が most high も い の で, numerical の 応 force measurement precision が most も よ い こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, smothering け い element と carbon steel S45C の joint material の 応 residual force distribution を ガ ウ ス curve method に よ っ て determination し を finite element method, the results に よ る calculate numerical と compare し た. そ の results, joint interface に は interface に に vertical direction, the largest り 応 force born を じ て い る こ と が わ か っ た. ま た, determination of numerical は calculation numerical に will ず し も consistent し な い が, の 応 force distribution tendency は よ く consistent す る こ と が Ming か と な っ た.

项目成果

栗田政則: 応力・ひずみ測定シンポジウム講演論文集 (第21回). 119-124 (1989)

Masanori Kurita：应力和应变测量研讨会论文集（第 21 期）119-124 (1989)。

栗田政則: 応力・ひずみ測定シンポジウム講演論文集 (第21回). 125-130 (1989)

Masanori Kurita：应力和应变测量研讨会论文集（第 21 期）125-130 (1989)。