号数	ばね論文集３９号（１９９４年）
ページ数	pp. 27−31
種類	論文
論文名	耐熱ばね用窒化珪素の高温強度特性
Title	Strength Characteristics of Si3N4 for Heat Resisting Spring at Elevated Temperature
著者	秋 Mincheol1)・佐藤 繁美2)・金 富安3)・安藤 柱4)
Author	Mincheol CHU1)・Shigemi SATO2)・Buan KIM3)・Kotoji ANDO4)
抄録	耐熱ばね用として開発された窒化珪素の静疲労試験は平滑材および表面き裂材を用いて、1200℃、大気中で3点曲げ試験により行われた。また、室温及び高温(1100〜1200℃)での破壊応力のき裂寸法依存性を調べた上、本供試材へのプロセスゾーン寸法破壊基準の適用性について検討した。その結果、室温はもちろん高温においても、有効であることが判明した。 　本実験において、微細構造の制御により高強度の、柱状粒子によるき裂の偏向と架橋効果により高じん性窒化珪素セラミックスが得られた。試験片表面での半円き裂長さが650μmの時静疲労限度は120MPaであった。その時の疲労寿命は107秒であり、報告されているそれより長かった。このような静的試験および静疲労試験の結果、本窒化珪素は耐熱用ばね材料として有用なものと判断された。
Abstract	The static fatigue test have been carried out at 1200℃ in air by using plain and surface cracked Si3N4 bend specimen. This Si3N4 was developed for hear resisting spring. The dependence of fracture stress on the crack length is examined at room temperature and elevated temperature of 1100℃ and 1200℃, and the applicability of the process zone size failure criterion for silicon nitride ceramics is studied. The results showed that the process zone size failure criterion is useful for evaluating crack length problems both at room and at elevated temperature.  In this experiment, high fracture toughness has been obtained by crack deflection and bridging of rod-like grains. And high fracture strength was also obtained because of well controlled microstructure of the Si3N4.  The cracked specimen with surface crack length of 650μm has showed static fatigue limit of 120 MPa, and the time is 107 sec which is longer than the time reported.14) As a result of these static and static fatigue test, this Si3N4 is assumed to be useful material for heat resisting spring.
著者の所属	1) 横浜国立大学大学院　2)株式会社日発グループ中央研究所3)釜山水産大学校工科大学　4)横浜国立大学工学部
Belonging	1) Postgraduate student , Yokohama National University 2) NHK SPRING R&D CENTER INC. 3) College of Technology , Pusan Fishery University in Korea 4) Department of Energy Engineering , Yokohama National University
Key Words