αチタンにおける疲労き裂伝播寿命評価

摘要

αチタンでは、α相の固溶強化による高強度化とともに変形モードめ不均一性が顕在化し、微視組織に起因する疲労き裂の形成による高サイクル疲労破壊が生じる。内部き裂発生点は微視組織形態を反映したファセットおよびその集合体であり、多くの場合、各ファセットは（0001）面割れに起因しでいる。 また、破断寿命の過半がき裂発生過程に費やされている。 内部疲労き裂発生を呈ずる場合、微視組織形態や結晶粒サイズの差異により微小き裂の形成過程は大きな影響を受け、疲労寿命の正確な評価は困難である。 そこで、内部き裂を含む機械や構造物の疲労き裂進展シミュレーションに基づく評価手法を検討している。 Ti一6Al－4V合金を対象に手法の開発を行い、き裂伝播寿命評価を行った。寿命推定には、組織形態の考慮が必要であるが、妥当性を有することが分かった。 本研究では、組織形態の違う、Ti-Fe-Oと固溶酸素量（強度レベル）の異なる工業用純チタンを用いて、疲労き裂進展シミュレーションに基づく評価手法のαチタンへの適用について評価した。