Fractography Database::Datasheet::00022

概要

Datasheet::00022 (Last update:2019-08-01 23:54:35)

タイトル

S45C疲労破面(R=0.2)

言語

作成者

山際謙太(JNIOSH)

材料

S45C

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=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2.2x10^-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0.1μm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，き裂進展速度が正確には一致しない．

破面写真(5-8)はき裂長さa=23mm，ノッチから8mmのところの画像である．実験データから，き裂進展速度は5.0x10^-6mm/cycleである．ΔK=11.6MPa√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

R=0.2に該当するのは左の破断面である。

外観写真番号2

外観写真番号3

試験片外観

破断面SEM写真

破断面SEM写真番号1

き裂進展速度は2.2x10^-6mm/cycle
倍率	500
画素数	[1200,900]

破断面SEM写真番号2

き裂進展速度は2.2x10^-6mm/cycle
倍率	1000
画素数	[1200,900]

破断面SEM写真番号3

き裂進展速度は2.2x10^-6mm/cycle
倍率	3000
画素数	[1200,900]

破断面SEM写真番号4

き裂進展速度は2.2x10^-6mm/cycle ストライエーションの間隔は約0.1μmである。
倍率	6000
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	500
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	100
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	3000
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	8000
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	500
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	1000
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	3000
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	6000
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	500
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	1000
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	3000
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	8000
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	500
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	500
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	8000
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	500
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	1000
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	3000
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	8000
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	500
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	1000
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	3000
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	8000
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	500
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]

破断面SEM写真番号35

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	8000
画素数	[1200,900]

概要

外観写真

破断面SEM写真

関連資料