概要
ID	Datasheet::00009 (Last update:2019-08-01 23:53:37)
タイトル	アルミニウム合金(A5083)の疲労破面(R=0.2)
言語	ja	作成者	山際謙太(JNIOSH)
材料	アルミニウム合金(A5083)	破壊機構	疲労破壊
実機／実験	実験	環境	室温・大気中
破面生成の概要
1CT試験片を用いて疲労試験を行った．応力比はR=0.2で一定（ΔKが増えていく）の条件の元で行った．
観察者のコメント
き裂進展方向は画面下から上方向である． 破面写真(1-4)はき裂長さa=19mm，ノッチから4mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は1.16x10-6mm/cycleである．低倍率の場合（破面写真1,2），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真3,4），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．ストライエーションの間隔は平均的に0.27μm程度である． 破面写真(5-8)はき裂長さa=21mm，ノッチから6mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は2.64x10-6mm/cycleである．ΔK=4.37MPa√mである．低倍率の場合（破面写真5,6），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真7,8），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．ストライエーションの間隔は平均的に0.2μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が遅い領域なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度が正確には一致しない．また，ストライエーションの向きは必ずしもき裂進展方向を向いているわけではない． 破面写真(9-12)はき裂長さa=25mm，ノッチから10mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は8.8x10-6mm/cycleである．ΔK=13.1MPa√mである．低倍率の場合（破面写真9,10），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真11,12），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．ストライエーションの間隔は平均的に0.2μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が遅い領域なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度が正確には一致しない． 破面写真(13-16)はき裂長さa=27mm，ノッチから12mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は1.47x10-5mm/cycleである．ΔK=14.9MPa√mである．低倍率の場合（破面写真13,14），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真15,16），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．ストライエーションの間隔は平均的に0.17μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が遅い領域なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度が正確には一致しない． 破面写真(17-19)はき裂長さa=29mm，ノッチから14mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は2.45x10-5mm/cycleである．ΔK=17.2MPa√mである．低倍率の場合（破面写真17,18），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真19），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．3000倍程度でもストライエーションが観察されるようになってきている．ストライエーションの間隔は平均的に0.18μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が遅い領域なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度が正確には一致しない． 破面写真(20-23)はき裂長さa=31mm，ノッチから16mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は4.0x10-5mm/cycleである．ΔK=20.0MPa√mである．低倍率の場合（破面写真20,21），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真22,23），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．3000倍程度でもストライエーションが観察されるようになってきている．ストライエーションの間隔は平均的に0.12μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が遅い領域なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度が正確には一致しない． 破面写真(24-27)はき裂長さa=33mm，ノッチから18mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は7.5x10-5mm/cycleである．ΔK=24.0MPa√mである．低倍率の場合（破面写真24,25），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真26,27），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．3000倍程度でも明瞭にストライエーションが観察される．ストライエーションの間隔は平均的に0.25μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が遅い領域なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度が正確には一致しない． 破面写真(28-31)はき裂長さa=35mm，ノッチから20mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は1.53x10-4mm/cycleである．ΔK=29.2MPa√mである．低倍率の場合（破面写真28,29），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真30,31），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．3000倍程度でもストライエーションが観察されるようになってきている．ストライエーションの間隔は平均的に0.26μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が早い領域(III)なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度がオーダーレベルでは一致する． 破面写真(32-35)はき裂長さa=35mm，ノッチから21mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は2.16x10-4mm/cycleである．ΔK=32.8MPa√mである．低倍率の場合（破面写真32,33），平坦な破面である．一方，高倍率になると（破面写真34,35），疲労破面の特徴であるストライエーションが観察される．3000倍程度でもストライエーションが観察されるようになってきている．ストライエーションの間隔は平均的に0.18μm程度である．き裂進展速度(mm/cycle)が早い領域(III)なので、ストライエーション間隔と，実験によるき裂進展速度がほぼ一致する．
外観写真
外観写真 番号1 破断面外観
破断面SEM写真
破断面SEM写真 番号1 き裂進展速度は1.16x10-6mm/cycle。 ΔK=3.95MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号2 き裂進展速度は1.16x10-6mm/cycle。 ΔK=3.95MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号3 き裂進展速度は1.16x10-6mm/cycle。 ΔK=3.95MPa√m 倍率 3000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号4 き裂進展速度は1.16x10-6mm/cycle ストライエーションの間隔は約0.1μmである。 ΔK=3.95MPa√m 倍率 12000 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号5 き裂進展速度は5.0x10-6mm/cycle ΔK=11.6MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号6 き裂進展速度は5.0x10-6mm/cycle ΔK=11.6MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号7 き裂進展速度は5.0x10-6mm/cycle ΔK=11.6MPa√m ストライエーションの間隔は約0.2μmである。 倍率 5000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号8 き裂進展速度は5.0x10-6mm/cycle ΔK=11.6MPa√m ストライエーションの間隔は約0.2μmである。 倍率 250 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号9 き裂進展速度は8.8x10-6mm/cycleである．ΔK=13.1MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号10 き裂進展速度は8.8x10-6mm/cycleである．ΔK=13.1MPa√m 倍率 50000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号11 き裂進展速度は8.8x10-6mm/cycleである．ΔK=13.1MPa√m ストライエーションの間隔は約0.2μmである。 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号12 き裂進展速度は8.8x10-6mm/cycleである．ΔK=13.1MPa√m ストライエーションの間隔は約0.2μmである。 倍率 1000 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号13 き裂進展速度は1.47x10-5mm/cycleである．ΔK=14.9MPa√m 倍率 50000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号14 き裂進展速度は1.47x10-5mm/cycleである．ΔK=14.9MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号15 き裂進展速度は1.47x10-5mm/cycleである．ΔK=14.9MPa√m ストライエーションの間隔は約0.17μmである。 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号16 き裂進展速度は1.47x10-5mm/cycleである．ΔK=14.9MPa√m ストライエーションの間隔は約0.17μmである。 倍率 50000 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号17 き裂進展速度は2.45x10-5mm/cycleである．ΔK=17.2MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号18 き裂進展速度は2.45x10-5mm/cycleである．ΔK=17.2MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号19 き裂進展速度は2.45x10-5mm/cycleである．ΔK=17.2MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.18μm程度である． 倍率 3000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号20 き裂進展速度は4.0x10-5mm/cycleである．ΔK=20.0MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号21 き裂進展速度は4.0x10-5mm/cycleである．ΔK=20.0MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号22 き裂進展速度は4.0x10-5mm/cycleである．ΔK=20.0MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.12μm程度である． 倍率 3000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号23 き裂進展速度は4.0x10-5mm/cycleである．ΔK=20.0MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.12μm程度である． 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号24 き裂進展速度は7.5x10-5mm/cycleである．ΔK=24.0MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号25 き裂進展速度は7.5x10-5mm/cycleである．ΔK=24.0MPa√m 倍率 3000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号26 き裂進展速度は7.5x10-5mm/cycleである．ΔK=24.0MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.25μm程度である． 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号27 き裂進展速度は7.5x10-5mm/cycleである．ΔK=24.0MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.25μm程度である． 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号28 き裂進展速度は1.53x10-4mm/cycleである．ΔK=29.2MPa√m 倍率 3000 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号29 き裂進展速度は1.53x10-4mm/cycleである．ΔK=29.2MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号30 き裂進展速度は1.53x10-4mm/cycleである．ΔK=29.2MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.26μm程度である． 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号31 き裂進展速度は1.53x10-4mm/cycleである．ΔK=29.2MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.26μm程度である． 倍率 2000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号32 き裂進展速度は2.16x10-4mm/cycleである．ΔK=32.8MPa√m 倍率 250 画素数 [1200,900]
破断面SEM写真 番号33 き裂進展速度は2.16x10-4mm/cycleである．ΔK=32.8MPa√m 倍率 1000 画素数 [1200,900]	破断面SEM写真 番号34 き裂進展速度は2.16x10-4mm/cycleである．ΔK=32.8MPa√m ストライエーションの間隔は平均的に0.18μm程度である． 倍率 3000 画素数 [1200,900]