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図6-12 圧縮予ひずみに伴う破断延性値の変化
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0.6
とめたものを図6-13に示す。 これは破断延性値に対する黒鉛の影響度を表わして おり、 圧縮予ひずみが大きくなるほどその差が増していることがわかる。 そこで、
圧縮変形を与えた場合の黒鉛の形状変化について検討した。
図6-14、 6-15にそれぞれFDIおよびPDIの縦断面における組織変化の一例
を示す。 これ から、 どちらの材料においても基地の材料とともに黒鉛も圧縮ひず みが増加するにつれ次第に偏平化している様子がわかる。 変形に伴う黒鉛の偏平 度をアスペクト比L y/ L x として表わしたものを図6-16に示す。 ここでLxは負荷 方向と垂直な方向に対する黒鉛の長さであり、 L yは負荷方向の長さである。 これ
から、 黒鉛のアスペクト比は基地が異なっても同じ値をとっており、 ひずみが小 さいところで変化が大きくなっていることがわかる。 これに対し、 球状黒鉛鋳鉄 を構成している基地材料の変形に伴うアスペクト比の変化を求めた。 いま、 材料 を等方性 とし、 体積一定の仮定(ν = Q. 5)のもとで球体が楕円体になるとした場合
の値を求め、 これを図中に実線で示した。 また、 近似的に等方性材料とみなすこ とができる真空焼なましを行ったS 25 C材のフェライト粒に注目し、 変形に伴う
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圧縮予ひずみ材の破断延性値の変化に及ぼす黒鉛の影響
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-図6-1-1 圧縮変形に伴う縦断面の組織変化(F D 1 )
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図6-13 圧縮変形に伴う縦断面の組織変化(P D I )
アスペクト比の変化を同図中に併記したが、 両者はよく一致していることがわか る。 これから、 黒鉛と基地材料の変形に伴うアスペクト比の変化は明らかに異な っており、 黒鉛の方が基地の材料より変形度が大きくな っていることがわかる。
図6-17にその状態を模式的に示した。 負荷方向と垂直な方向に注目すると、 圧縮 を受けた球状黒鉛は基地の材料が変形するよりもっと大きく変形することから黒 鉛の面積率が増加することになり、 その結果、 基地の面積率が減少することにな る。 それを引援ると、 単純変形と同様に黒鉛は穴だと考えれば破断延性値は小さ
くなることが予怨されるが、 実験値の傾向も図6-13にみられたようにそれに合致 したものが得られている。 同様な結果が6. 4. 1項の引張圧縮における逆変形曲線か らも得られており、 これらを考え合わせると、 結局、 黒鉛は逆変形においても引 張変形11寺には空孔として作用することがわかる。
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・ Graphite of PDI く> Ferrite of S25C 一一Theoretical(ν=0.5)
1.5
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図6-16 変形に伴う黒鉛と基地材料のアスペクト比の変化
単純変形 。 。
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逆変 形
(圧縮後の引張り) 〈〉 。
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