| 号数 | ばね論文集 66 号（ 2021 年） |
| ページ数 | pp.13-21 |
| 種類 | 論文 |
| 論文名 | マルチスケール力学特性強度解析 |
| Title | Multi-scale Mechanical Property Strength Analysis |
| 著者 | 長島伸夫1) |
| Author | Nobuo NAGASHIMA1) |
| 抄録 | ナノインデンテーション試験は微小領域の力学特性評価手法として最も有望である．しかし，ナノ領域の硬さ値は，マクロ硬さと一致しない．その理由は，鉄鋼材料を評価する場合，鉄鋼材料の強化機構（分散・析出強化，結晶粒微細化強化）などスケールにより物性が異なり，圧子先端の丸みなどにより硬さに影響が与えられるためである．そこで，ナノ領域のインデンテーション法を確立するため，金属単結晶を標準サンプルとして押し込み深さを硬さに換算する経験式を提案した．このナノ領域の硬さ換算は，マクロ領域の硬さと対応する．ナノ領域からマクロ領域まで縦軸に硬さをプロットし，横軸に圧痕サイズをプロットすることによりマルチスケール力学特性を可能にした．本論文ではナノインデンテーション試験装置ならびにナノ領域の硬さ換算法を解説し，マルチスケール力学特性評価の事例を紹介する． |
| Abstract | The nanoindentation test is the most important method for the evaluation of mechanical properties in ultra- small regions. However, the hardness value in the nano region does not always equal to the macro hardness. The reason is that when evaluating a steel material, the physical properties differ depending on the scale such as the strengthening mechanism of the steel material （dispersion / precipitation strengthening, grain re nement strengthening）. In addition, the hardness is affected by the roundness of the indenter tip. Therefore, in order to establish an indentation method for the nano region, we proposed an empirical formula that uses monocrystal metal as a standard sample and converts the indentation depth into hardness. The hardness conversion of this nano region corresponds to the hardness of the macro region. Multi-scale mechanical properties were made possible by plotting hardness on the vertical axis and indentation size on the horizontal axis from the nano region to the macro region. In this paper, we describe the nanoindentation test equipment and the hardness conversion method for the nano region, and introduce examples of multi-scale mechanical characterization. |
| 著者の所属 | 1)国立研究開発法人 物質・材料研究機構 |
| Belonging | 1)National Institute for Materials Science |
| Key Words | Nanoindentaiton, Force-penetration depth（F-h） curve, Multi-scale mechanical property,Strengthening mechanism map |