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高強度合金の低温疲労において形成する転位下部組織と応力集中のモデル化

高强度合金低温疲劳过程中形成的位错亚结构和应力集中建模

基本信息

批准号：
10J00088
负责人：
盛田元彰
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

代表的な高強度金属材料において観察される内部疲労破壊について、これまでの研究をまとめ、モデルを発展させた。また、耐疲労破壊設計指針を提案した。繰返し回数が増すにつれて、ある部位の局所応力(内部応力場)が大きくなり、それを解放するために新たな塑性変形、あるいは割れが生じる。実験と解析結果より、引張内部応力場は{0001}上に蓄積容易であると分かった。その方位は起点部として報告されている結晶面と一致する。一方、せん断内部応力場は、起点部と報告されている{0001}面上ですべり集中を誘起し、転位を導入する。以上の結果から微小き裂は、特定のすべり面上に導入されるすべり集中(転位群=欠陥)を局所的な引張内部応力場が開口応力することにより生じると指摘した。転位列長さが長くなるほど、局所応力は大きくなる。そこで、堆積長さを短くして、局所応力の最大値を小さくするために、加工熱処理による結晶粒の微細化をnear-α型Ti合金のモデル材に施した。ただし、加工材は繰返応力軸方向に{1010}垂直方向が配向した集合組織を有する。モデル材と加工材の疲労特性を293Kと77Kで評価した結果、293Kで、モデル材と比較して加工材の高サイクル疲労強度は約10%上昇した。一方、77Kでは高サイクル疲労強度は向上しなかった。77Kで破断した試験片の内部疲労き裂発生点は、同一結晶面で割れた結晶粒{1010}が集合しており、集合組織の影響を反映している。したがって、局所応力集中低減による微視割の抑制のみならず、微小き裂の進展を阻害することも必要である。内部疲労き裂発生を回避して高サイクル疲労強度向上を図るには、マクロスケールでの塑性変形の均一化を得るように転位の堆積長さを短くする結晶粒の微細化の他に、集合組織の影響のない結晶方位のランダム化が求められる。

Representative of the high-strength metal materials in the inspection of internal fatigue, such as research and development Design guidelines for fatigue resistance The number of returns is increased, and the local force (internal force field) of the position is increased. The result of analysis is easy to accumulate on {0001}. The orientation is consistent with the crystal plane at the starting point. On the one hand, there is no need to interrupt the internal force field, and on the {0001} surface of the starting point and report, there is a need to focus on inducing and introducing the right position. The above results show that the microcracks in the surface of a specific area are concentrated (the site group = incomplete), and the internal force field of the opening is generated. A long time ago, the police force was very strong. For example, the maximum value of the accumulation length, the maximum value of the local pressure, the refinement of the crystal particles during the processing heat treatment, and the application of the near-α type Ti alloy. In addition, the processing material has a vertical direction of {1010} and an alignment direction. The fatigue strength of the processed material increased by about 10% at 293 K and 77K. One side, 77K 77K fracture test piece of internal fatigue crack initiation point, the same crystal plane cut crystal particles {1010}, aggregate structure of the impact of reflection It is necessary to reduce the concentration of power in the Weishi app and prevent the progress of microcracks. Internal fatigue crack generation is avoided, high fatigue strength is increased, plastic deformation is homogenized, accumulation length is shortened, crystal grain is refined, influence of aggregate structure is obtained, crystal orientation is optimized.