ビーチマークとストライエーション

ビーチマーク（beachmark）とストライエーション（striation）

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繰返し荷重を受けて徐々に亀裂が進展する破壊を疲労破壊といいます。
疲労破壊した材料は、マクロ的には伸びやネッキングなどの変形が無く脆性的ですが、ミクロ的には著しい塑性変形を伴なっています。

疲労破壊の破面を特徴づけるのが、ビーチマークとストライエーションです。

パワーポイントによる説明を用意しました。ご興味がありましたらご覧ください。

 

1. ビーチマーク（beachmark）

ビーチマークは、マクロフラクトグラフィの様相として観察されます（図1）。疲労破面に生成される酸化物による着色の度合いが作用応力の変化に伴って濃淡差であらわれることで縞模様として観察されます。この縞模様をビーチマーク（貝殻模様）といいます。破面は平坦で凹凸があまり観察されません。
その形状により、破面の開始位置や亀裂の進展方向がわかります。

図1 ビーチマークの例

 

2. ストライエーション（striation）

ストライエーションは、電子顕微鏡などにより観察されるミクロフラクトグラフィの様相として観察されます（図2）。
繰返し負荷応力の引張側応力を受けるとき、亀裂の先端が塑性変形して開口することにより進展し、続いて起こる圧縮工程で再鋭化することにより、1山のストライエーションが生じます。従って、この1サイクルごとの間隔から、亀裂進展速度がわかります。
ストライエーションは、アルミニウム合金や、銅合金などの面心立方金属では生じやすいですが、鉄系合金などの体心立方金属では生じにくいといわれています。

また、ストライエーションの生成には大気中の酸素が関与するといわれています。真空中ではストライエーションは形成されません。

図2 ストライエーションの例

 

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参考文献
地方独立行政法人大阪府産業技術総合研究所　HP
国立開発研究法人土木研究所　HP

 

引用図表
アイキャッチ画像
　/ビーチマーク　　出典：金属破断面の見方　　吉田亨　　に追加
　/ストライエーション：　　出典：Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials

図1：ビーチマーク　：　https://fgg-web.fgg.uni-lj.si/~/pmoze/esdep/master/wg12/l0200.htm
図2：ストライエーション　　：　https://products.asminternational.org/fach/content/fach9001/graphics/inline/fai9001581.png

 

Add: 2021/05/07
Add: 2017/8/11
ORG: 2016/11/20