球状黒鉛鋳鉄（DI材)は，鋼に比べ軽く，比較的強度が強い．また，鋳造性がよく複雑な形状の成形が可能なため部材の薄肉化が容易である．さらに油膜保持性，切削性，減衰性などが良いため，輸送機器材料に多用されている．

　このDI材のさらなる疲労強度向上を目指して，表面改質処理が用いられている．しかしながら表面改質材では，超長疲労寿命域において複雑な破壊形態を示す．この破壊形態，破壊メカニズムの解明が研究の主なテーマである．  

本研究は機械・構造物の延命化を目的とした構造用特殊鋼SNCM439，SCM435および高炭素クロム軸受鋼SUJ2の超長寿命疲労特性に関する研究である．構造用特殊鋼は，機械工業を支える主要構造材料の１つでその用途は産業機械関係や自動車，車両舶用機器，航空機関係，そして電力原子力関係等と多岐にわたる．中でも超強靱鋼として知られるSNCM439は，航空機の離着陸装置(landing gear)やロケットのモーターケース（ボディ）等に用いられており，SCM435は圧力容器用鋼として，石油精製，石油化学工業に広く採用されている．また軸受鋼であるSUJ2は，工作機械の主軸やモータ等に用いられている．

このように本供試材である高強度鋼は，何れも機械の重要な部分に使用されている為，長期的な信頼性の確保が必要不可欠となっている．

　繊維や粒子などで強化した金属基複合材料

　本研究では，アルミナ短繊維強化マグネシウム合金基MMC材を用いて，回転曲げ疲労試験を行い，強化短繊維の含有率の疲労特性に及ぼす影響を検討する．

　既存の原子炉は古い物で建設から約30年も経過しているものがある．このような高経年化プラントが増加しつつあるのが現状であり，高経年化により原子炉内圧力容器や炉心構造物などの材料劣化に備えた対策が重要となっている．

　そこで，本研究では主に原子炉に使用されているオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lを用いて，材料劣化対策として用いられている表面改質処理の一つであるレーザピーニング(LP)処理を試験片に施し高サイクル疲労試験を行い疲労強度へ及ぼすLP処理の影響を検討する．

　近年，特に自動車業界において車両の軽量化が排気ガスの排出量の規制問題の対策として大きく貢献していることから，各種部材へのアルミニウム合金の適用がさかんに試みられている．

　本研究では鋳造アルミニウム合金に鋳造欠陥を減少させる効果が期待される溶湯処理を施し疲労試験を行い，鋳造アルミニウム合金を使用する上で重要なデータとなると考えられる組織形状や鋳造欠陥が疲労特性に与える影響について検討を行う．

　マイクロマシン研究，電子機器の軽薄短小化が進むに伴い，厚さや直径がミクロンオーダーの材料，すなわちマイクロマテリアルの需要が高まっています．そこで，より安全な設計を行うための第一歩として，マイクロマテリアルの機械的性質（ヤング率，伸びなど）を把握することが挙げられますが，それらを評価するための試験方法が規格化されていないため，マイクロマテリアルの機械的性質値は明らかにされていません．

　よって本研究では，JIS等へ反映できる試験方法確立を目指し，マイクロマテリアルの引張試験を行い，加工方法や形状寸法の違いが機械的特性にどのような影響を及ぼすか評価します．

　マイクロマシンの研究や電子機器の小型化・軽量化においてマイクロマテリアル需要が増えるとともにその材料特性評価（マイクロテスティング）が注目されています．信頼性のあるマイクロシステムを開発するためにはマイクロマテリアルの疲労特性を把握することが必要ですが，寸法が非常に小さいために取り扱いや試験を行うことが難しいのが現状です．

　本研究では厚さがミクロンオーダーの板材試験片を用いて疲労試験を行い，疲労特性の評価を行います．

フレッティングとは？

複数の物体がある面圧の下で接触している場合に，摩擦力を伴った微小な相対すべりが起こる現象をフレッティングといいます．そして、フレッティングを伴う部位での疲労現象をフレッティング疲労といいます。

フレッティングが発生すると・・・

　フレッティングにより磨耗した部分からき裂が進展し，フレッティングを伴わない通常の疲労よりも著しく低い応力で疲労限度に至ってしまいます．だから、設計の段階では予期しなかった重大な事故や故障・不具合につながるおそれがあるのです．

　本研究ではNi-Cr-Mo鋼を用い，様々な力学的因子がフレッティング疲労に及ぼす影響を，実験的・解析的に解明します．

本研究では衝突損傷の発生メカニズムや強度低下について検討している．

近年，産業の発展に伴って機械の高速化，高精度化が求められるようになり，これまでの軸受鋼と比較して高強度，高剛性であり耐食性や耐摩耗性に優れるセラミックスを軸受材に適用したセラミックス軸受が，今日工作機械やハードディスクなどに実用化されている．

　本研究では，軸受の寿命を決定する転がり疲労（剥離）の発生メカニズムを解明することを目的とし，レースと球に窒化珪素を用いた転がり疲労試験を行い，窒化珪素レースの寿命評価を行うと共に剥離発生過程及び剥離形状について詳細な観察を行っている．

　そこでこの研究では，繰返し使用と共にどの程度形状記憶合金の性質が変化するか，またどれくらいの使用で壊れるかを調べています．見た目も実験もとてもおもしろい研究です．

　ちなみにこの研究は企業との共同研究で，そこに来ている色々な大学の人たちとも仲良くなれます．

   SiC/SiC系セラミックス基複合材料は高温下での高強度・高信頼性を持つことから超耐熱材料及び核融合炉材料としての期待が持たれ，作製されている．これらの材料には超高温下で一定の力が長時間かかることが予想されるので，本研究は実際に1300℃以上の高温下での一定荷重試験（クリープ試験）を行い，SiC/SiC系セラミックス基複合材料がどのように変形または損傷するのかを調べている．

しかし異種材料を張り合わせた積層材料は単一材料に比べて特異な応力依存性が認められるなど複雑な挙動を示す．特に疲労き裂進展特性に関して線形破壊力学では整理することが出来ず，これまでにも様々な整理方法が提案されてきたがいずれも簡便であるとは言えない．

　本研究では，ハイブリッド積層材を対象として疲労き裂進展試験を実施し，異種材料界面の層間剥離に相関に着目することで破壊に至るまでの機構を明らかにすることを一つの目標としている．