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フィッシュアイとストライエーション 金属材料基礎講座（その43）
1.フィッシュアイ
フィッシュアイは主に内部起点破壊の周辺に見られる模様です。
浸炭や高周波焼入れなどの熱処理をした鋼は表面が硬いため、内部から破壊を起こしやすいのです。この時に観察されるのがフィッシュアイと呼ばれる模様です。起点を中心に放射状の跡が観察されます。起点は主に不純物介在物や内部欠陥などです。このフィッシュアイ周辺は、へき開破壊のような滑らかな破面となり、その周りと色合いが異なります。
写真説明：フィッシュアイ
2. ストライエーション
材料に繰返し応力負荷がかかることで亀裂が進行すると、ストライエーションと呼ばれる破面が形成されます。
破面の特徴としてはμmオーダーの細かい段差が観察されます。ストライエーションは疲労破壊の特徴的な破面として知られています。ストライエーションの発生過程には、亀裂と繰返し応力が関係しています。亀裂先端に引張応力が負荷されると、亀裂先端ですべり変形が起きます。その後、逆方向の引張応力や圧縮応力が負荷されると、き裂の逆方向にすべり変形が起きます。これが新しいき裂（ストライエーションの1間隔）になります。そして、再度応力が加わる時に新しい亀裂先端からストライエーションの進行が起こります。この様子を図1に示します。ストライエーションの1つの間隔は応力の1サイクルと一致します。そのためストライエーションの間隔と応力負荷の回数から疲労過程を考察する方法もあります。
図1.ストライエーションの進行
次回に続きます。
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