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疲労限l交の応ノJを107 回繰返した後も破断に至らなかった試験片を腐食し， 切 欠き全周を光学顕微鏡により観察したところ， いずれの切欠き半径の場合も停留 き裂の存イ1-:を(，-'m認できなかった. いくつかの結品内では繰返し変形により妓クj'す べり，Ji?が形成されているが， この部分を観察した - {JrJを件切欠き半径について|叫 5 5にぶす 1ft労限度における，;ìji性最人: }，(:ノJは切欠き'1'-- fぞか小さいほど大きくな り， すべり慌の密度もこれに}，ê，:じて高くなっていることがわかる またρ _O. 25 mmにおけるすべり市(凶55見枠部)をSιMにより制修した判決を凶5 6にぷ すが， すべりJHjAに沿う微視(1なな停留き裂も/十一じていないことが わかった. したが って純チタンにおいては切欠き半径が小さい場合でも停留き裂が存在せず， 疲労

限度は第3章で明らかにしたき裂発生限界によってのみ決まることになる.

ρ O. 25 mmにおいて疲労限度よりわずかに高い応力(σ ? 120 MPa)を繰返し

たときのき裂発生過躍の連続観察結果を図5 7に示す 切欠き低の表面において 結晶内の多数のすべり帯に沿ってき裂が発生している. 凶Y'黒枠t}!5をN=2xl04と

二4xl04の繰返し数についてSEMで拡大観察した結果を図5-8に示す N= 2x

104の段階ですでに一つの結晶内にき裂が発生しているがN-4xl04 の段階ではこ

のき裂は粒界を越えて隣の結晶中に伝ぱしている. すなわち一度き裂が発生する と必ず伝ぱして破断に至ることが理解できる

第3章において明らかにしたように純チタンでは結品問での変形拘束が大きく

lつの結品ですべりが生じようとしても隣接する結品がこれを阻止するように作 用する. したがってき裂が発生， 伝ばするためにはこの隣接する結品内において もき裂が同様に生じるという条件を満たす 必要がある. き裂が発生したときの応 力は相対的に高くなっているためき裂は停留することなく伝ぱしてしまう. 換三 すれば、き裂発生に対する抵抗がき裂発生時のき裂伝ぱ抵抗に比べ大きいため切欠 きが鋭くても停留き裂が生じないことになる. 以 上のことが停留き裂が生じない

原因であるといえる

5.5まとめ

本章では現状切欠き材の回転出げ疲労試験を通じ， き裂発生挙ID，hと疲労限度の 関係を停留き裂の有無も含めて検討した. 得られた結果を以下に示す

\f人 九 一

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ρ 5mm

ρ lmm

ω刊同の切口叶唱のOJ

ρ=0. 25mm

1OOmμm

図5-5 疲労限度におけるすべり帯の観察結果

20μm

図5-6 図5-5黒枠部のSEM観察

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N = 0

N=2xl04

N=4xl04

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- 6 x ₁ 0 4 100μm

図5-7 ρ=0.25mm ， σ a=120MPa におけるき裂発生過程

Nニ2 ^x 1 0 4

二4 x ]. 0 4

20μm

図5-8 図5-7黒枠部のSEM観察