号数	ばね論文集 64 号（ 2019 年）
ページ数	pp.89-94
種類	論文
論文名	陽電子消滅法を用いたばね鋼SUP10 の疲労損傷評価
Title	Evaluation of Fatigue Damage in Spring Steel SUP10 by Positron Annihilation Spectroscopy
著者	柿内利文1)，服部兼久2)，上杉直也2)，錦織大幸1)，植松美彦1)
Author	Toshifumi KAKIUCHI1), Kanehisa HATTORI2), Naoya UESUGI2) ,Hiroyuki NISHIKOHRI1), Yoshihiko UEMATSU1)
抄録	4点曲げ疲労試験により疲労負荷を受けたばね鋼SUP10の試験片に陽電子消滅法を適用して，疲労損傷を評価するために適用可能かを調査した．まず，S-N線図を取得するために疲労試験を行った．疲労限度σwは550 MPaであった．引き続き，半径が1 mm の浅い切欠きを有する試験片を用いて追加の疲労試験を異なる2つの応力振幅σaレベルσa = 650 MPa and σa = 550 MPa にて実施した．これらの疲労試験は定期的に中断し，疲労き裂が発生したかを調べるため，またき裂長さを測定するために試験片表面を観察し，そして陽電子寿命とSパラメータをそれぞれ計算するために陽電子寿命解析とラインシェープ解析（ドップラー幅拡がり法解析）を用いて陽電子消滅法解析を実施した．疲労き裂発生前は，陽電子寿命およびSパラメータは大きな変化を示さず，むしろ減少することもあった．しかし，疲労き裂の発生以後は両方のパラメータともに単調に増加する傾向が見られた．このことは，陽電子消滅法がSUP10の疲労損傷を評価できることを示唆している．
Abstract	Positron annihilation spectroscopy was applied on the spring steel SUP10 specimens which had been subjected to a certain number of fatigue loading cycles by four-point rotary bending fatigue testing to investigate the applicability for evaluating fatigue damage. First, fatigue tests were conducted to obtain the S-N diagram. The fatigue limit σw of the material was 550 MPa. Then additional fatigue tests were conducted at two different stress amplitudeσa levels,σa = 650 MPa and σa = 550 MPa using specimens with a shallow notch the radius of which was 1 mm. The fatigue tests were periodically terminated, the surface of the specimen was observed to investigate whether fatigue cracks initiated and to measure the crack length, and positron annihilation spectroscopy was conducted by means of the positron lifetime analysis and the line-shape analysis to calculate the positron lifetime and the S-parameter, respectively.Before fatigue crack initiation, positron lifetime and S-parameter did not exhibit large change or even decreased in some occasions. However after fatigue crack initiation, the both parameters tend to increase monotonically, which indicates that positron annihilation spectroscopy could evaluate fatigue damage in SUP10.
著者の所属	1)岐阜大学 2)東洋精鋼株式会社
Belonging	1)Gifu University 2)Toyo Seiko Co., Ltd.
Key Words	Positron Annihilation Spectroscopy, Fatigue, Fatigue Damage Evaluation, Non-Destructive Testing