微視損傷機構解明・結晶方位測定による高リサイクル性・耐損傷性ナノ結晶材の創製

通过阐明微观损伤机制和测量晶体取向，创建高度可回收和抗损伤的纳米晶体材料

• 批准号: 18360060
• 负责人: 菅田 淳
• 金额: $ 10.53万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18360060/
• 关键词: ナノ結晶材料; 微視的観察; 結晶方位解析; 損傷機構同定; 疲労き裂発生; 微小疲労き裂進展; 寿命評価; リサイクル性; ナノ結晶材料; 微視的観察; 結晶方位解析; 損傷機構同定; 疲労き裂発生; 微小疲労き裂進展; 寿命評価; リサイクル性

高リサイクル性を持つ絶縁皮膜層を有する軟磁性粉末冶金合金について,昨年度に引き続き樹脂の添加を行わず高圧縮成形圧によって密度を高めた素材について,平面曲げ疲労試験を行い,表面微小き裂の発生および進展挙動を検討し,以下のことを明らかにした.(1)疲労き裂の発生起点は粉末粒界から生じる場合と表面に存在する介在物が抜け落ちた空孔から発生する場合が認められた.高密度になると,成形時に粉末粒間の密着度が増すため空孔が存在する確率が減少し,き裂が空孔起点で発生する割合が少なくなり,空孔が疲労強度特性におよぼす影響は小さくなる.(2)高分解電子顕微鏡による破面観察から,絶縁被覆層が成形過程で破壊することはなく,成形後も十分な絶縁を有しているとともに,純鉄同士の結合力はほとんど無く,粉末のかみ合わせにより強度が上昇していることが明らかとなった.(3)介在物ならびに空孔の面積分布を極値統計学的手法により処理することで,成形圧の違いによる欠陥起点面積分布の統計量の差異を考慮することで,成形圧の疲労強度に及ぼす影響を定量的に評価することができた.(4)軟磁性粉末材料には,その成形法から多数の欠陥が内在しており,疲労き裂は複数の欠陥を基点として発生・合体を繰り返して進展することが明らかとなった.

对于具有高可回收性的软磁粉冶金合金，具有高可回收性的绝缘膜层，对材料进行了平面弯曲疲劳测试，该材料通过高压成型压力而不添加树脂进行了增加，并且检查了表面微裂痕的发育和发育行为。 （1）据观察，疲劳裂纹的起源来自粉末晶界，表面上存在的夹杂物的起源是从去除表面的空隙中产生的。在高密度下，粉末颗粒之间的粘附在成型过程中增加，并且在空隙起源处存在空隙的可能性减少，并且空隙对疲劳强度特征的影响降低。 （2）从断裂观察到的高分辨率电子显微镜，据表明，绝缘涂层在成型过程中没有破裂，并且在成型后它具有足够的绝缘材料，并且纯铁与纯铁的粘结力很少，并且由于粉末的交配而增加了强度。 （3）通过使用极端统计方法处理包含物和空洞的面积分布，可以通过考虑到造型压力的差异而定量评估造型压力对疲劳强度的影响。 （4）据揭示了许多缺陷是模制方法中软磁粉物质固有的，并且疲劳裂纹通过与多个缺陷作为起点来反复进展。