傾斜材の強さ

傾斜材は強さが傾斜(徐々に変化)しているものと材質が傾斜しているものがあります。また表面粗さがある(凸凹がある)表面に被膜した場合は表面粗さの大きさで傾斜機能が現れます。焼き入れや表面処理もこのような傾向を示しますがA材からB材に意図的に変化させた場合を主に傾斜材としています。

このような傾斜層の強さを特定することはとても重要な項目になります。材料の混合濃度や結合状態で突然弱くなることがあるとの知見はよく知られております。通常は断面を切断して押し込み試験などを行いますが材料表面深さ方向の分解能に限度があり、形状が複雑ですと試験そのものができないこともあります。

表面からエッチング(粒子エロージョン)しながら深さ時点の強さを特定するMSE試験法はこのような傾斜層の強さ分布試験に優位性があります。特に焼結のように粒子結合度合いが強さに相関する材料系には微小粒子による微小エロージョンが明確に結合強さの比較を可能にします。結合強さは圧縮よりも引張に近い試験でないと実用に相関しにくく、脆さを測っているのと同様だと考えられています。

傾斜材の強さの試験事例