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2015-2

レーザー加熱法による熱衝撃試験と破壊メカニズム解析


技術のポイント

苛酷な熱環境で使用される材料の熱衝撃特性に関する評価手法を開発し破壊メカニズムを解析

応用研究


背景
局所的・過渡的な熱環境で発生する応力場は複雑である。このため、静的な物性試験だけでは材料の損傷を予測することは困難である。局所的・過渡的熱環境における材料損傷の評価技術が必要とされる。

目的
レーザー加熱による発生する応力場を利用して、実用材料の評価に役立つ材料損傷解析技術の確立を目指す。

成果
金属相を含む材料(サーメットなど)とセラミックスの破壊メカニズムの違いを明らかにした 
・セラミックス:加熱時に周方向の引張応力
・サーメット :加熱時に中心部塑性変形 → 冷却時に中心部引張応力


・モデル材料: (Ti,Mo)(C,N)-Ni、セラミックス  ・実験条件:レーザー加熱  ・評価:AE、FEM

照射試験片のクラックと裏面の変形
FEMによる円板の中心部応力評価



期待される適応分野
・ 工具材料(切削工具など)の熱衝撃損傷評価
・ 金属材料のサイクル加熱による損傷評価
・ セラミックスの熱衝撃破壊評価

参考文献 松田, 松原, 粉体及び粉末冶金、Vol61, No8, 410-415 (2014).



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