材料
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13 巻 , 131 号
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  • 1964 年 13 巻 131 号 p. 554-576
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
  • 石橋 正
    1964 年 13 巻 131 号 p. 577-582
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
  • 山口 勇男
    1964 年 13 巻 131 号 p. 583-588
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    本資料においては, 船舶および航空機に加わる外力の頻度について, その実測例を紹介し, これらの実測例より, 構造部材に生ずる応力を推定して, 不連続部においては, 塑性疲労による損傷が発生する可能性があることを指摘した. また, 構造物に生じた損傷例のうち, 高応力疲労によると推察される数例を紹介し, とくに, 船舶については, 詳細な具体例を紹介し, その原因および防止策を示した.
  • 加藤 則忠
    1964 年 13 巻 131 号 p. 589-595
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    熱疲労現象の基礎的解明のために必要であると思われるにかかわらず, まだ指摘されていない事柄が, 347型ステンレス鋼に関する実験で得られたので, 参考のために紹介したものである.
    その1つは, 熱疲労試験片の表面にできる機械加工層の破壊繰返数への影響が大きいことであり, 機械加工後焼鈍ししするかしないかを実験結果を検討するとき考慮に入れるべきであることを述べた. その2は, ふんい気ガスの影響であって, この材料の場合には酸素による酸化は余り問題とならず, 不活性ガスであってもなくても, ガスが存在すると, 存在しない場合に比較して破壊繰返数が減少することを述べ, 最後に, 熱疲労強度に非金属介在物の回りに発生する微視的熱ひずみの影響が大きいことを述べ, 非金属介在物をAl2O3系とすると, 高温疲労と熱疲労の相関性が合理的に説明できることを述べた.
  • 西岡 邦夫
    1964 年 13 巻 131 号 p. 596-598
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    Coffin 型の熱疲労試験機を用いて, 2種の鍛造用型鋼について, 下限温度を280℃の一定に保ち, 上限温度を種々に変化せしめた熱疲労試験を行なった. この結果, 熱疲労寿命は, 上限温度がAc3変態点を越えると, 鋼種による寿命の差がなくなるが, Ac1以下では, Ac1温度と上限温度との差が等しければ, 寿命が等しいことがわかった. また試験片の拘束温度の影響も, 上限温度がAc3を越えると全く認められないなお, 高温降伏点の測定結果についても示した.
  • 渡辺 十郎
    1964 年 13 巻 131 号 p. 599-601
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    熱間圧延用ロールを対象とし, その表面に発生する熱き裂に強い材料を選ぶために, 加熱冷却試験装置による試験を行なったが, ここでは, 試験結果が比較的そのまま利用できる熱間連続作動ロールの場合と, 加熱冷却試験結果のみでは充分ではない分塊ロールの場合について説明した.
  • 楠本 韶, 竹内 守
    1964 年 13 巻 131 号 p. 602-607
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    1Cr 1Mo 1/4V鋳鋼および1Cr 1Mo 1/4V Ti鋳鋼について上限温度を一定とした熱疲労試験およびその上限温度での定ひずみ疲労試験を行なって疲労強度を比較した結果1Cr 1Mo 1/4V材では両疲労強度にほとんど差がなく1Cr 1Mo 1/4V Ti材では定ひずみ疲労強度が多少低いことがわかった,
    上記の試験に用いた材料は熱処理の差によつてかたさに大幅な差が生ずるが, 一定のひずみ振幅に対する応力振幅は試験前のビッカースかたさHvにある程度比例し, さらにHv-Cに比例すると考えると応力振幅の差がよく説明できることがわかった. Cは試験中の加工軟化などによる項である.
    直接通電加熱方式の試験片では温度の不均一分布によるひずみの集中がしばしば問題となるので, 本報では計算と実験とひずみの集中についての検討を行なった. 計算値と実験値とにはかなり差があるが, この原因はひずみ速度の影響を無視したことによる面が大きい.
  • 山内 英和
    1964 年 13 巻 131 号 p. 608-610
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    タービンおよび内燃機関における熱疲労の実例をあげると共にその試験法について略記したものである.
    タービンで熱疲労が問題となるものには翼, ローター, 車室があるが, これらの熱疲労破損はいずれも機関の発停のたびごとに過渡的に生ずる熱応力のための繰返塑性ひずみによるものであることを示した. また, 内燃機関ではシリンダライナー, シリンダカバー, ピストンクラウンのような燃焼室周りが問題となることを述べた. さらに熱疲労研究用の試験装置を例示した.
  • 藤原 達雄
    1964 年 13 巻 131 号 p. 611-612
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    熱疲労き裂の伝播を対象とする試験方法として, 高周波誘導加熱および急冷に伴う温度こう配による熱疲労試験機について説明した.
    本試験方法では温度分布を実体と類似せしめやすいという利点があるが, 応力測定はほとんど不可能であるため, 熱疲労の数理的取り扱いよりもむしろ実用状態における材料の熱疲労特性の比較に適している.
    熱間工具鋼の繰返加熱冷却に伴う材質変化, 熱疲労き裂の伝播特性についての実験結果を示し, 実用したプレスマンドレルに発生した熱疲労き裂の状況と対比して説明した.
  • 楠本 韶, 竹内 守
    1964 年 13 巻 131 号 p. 613-618
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    The constant strain fatigue tests by tension-compression and by torsion were carried out in room temperature with the use of 18Cr-8Ni stainless steel and mild steel cylindrical hollow specimens, in which the relations between the effective stress range, the effective strain range and the cycles to crack were studied.
    No essential influence was found on these relations resulting from the difference of the two test methods, torsion and tension-compression. Similar results were obtained as to the relations between the strain range and the cycles to crack when the maximum shear strain range was used instead of the effective strain range.
    The effect of the thickness of the specimens on the cycles to crack was also studied in the torsional constant strain fatigue tests in which the cycles to crack Nf were judged from the sudden reduction of the torque range. The results show that the Nf increase with the thickness of the specimens when the outer diameters were kept constant (16mm), and that the Nf of the cylindrical solid specimen is almost doubled in comparison with that of the hollow specimen of thickness 1mm under the same strain range.
  • 山田 敏郎, 北川 茂
    1964 年 13 巻 131 号 p. 619-624
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    As one of the investigations of fatigue strength of metals under service load, the fatigue tests have been carried out in the case where mean stresses fluctuated sinusoidally. In these cases, the fatigue age and endurance limits are reduced as compared with those in the case of constant mean stress, but they do not depend on the fluctuating speed, in spite of the difference in the rates of the speed from 5 to 420cpm.
    We have been able to estimate the fatigue age and endurance limits in these cases by means of the criterion on the fatigue damage and the calculating method, which were proposed by the authors. These stress patterns are analyzed in the same way as in the case of varying stress amplitudes, and the fatigue strength in this case is possible of being estimated with the results of fatigue tests of constant mean stresses. It has been confirmed that both the results of the experiments and estimations exactly agree with each other.
    If σ=H(n)is the equation of the cumulative frequency of repeated stresses, the formula of estimation of fatigue age Nt is as follows.
    Nt=-n0/m∫n00H(n)dnloge{1-m∫n00H(n)dn/∫n00exp[A·H(n)+D]dn}
    where the constants, A, D and m are obtained from the results of fatigue tests in the case of constant mean stress, the n0 is the cumulative number of stress cycles in one of the periods of the fluctuating mean stresses.
  • 桜井 忠一, 正木 順一, 北本 俊雄
    1964 年 13 巻 131 号 p. 625-630
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    In order to investigate the notch effect on the fatigue strength of 18-8 stainless steel at an elevated temperature, rotary bending fatigue tests were carried out at 450°C and room temperature, using specimens 12mm in diameter with V-type grooves of 60°, whose stress concentration factors αk were between 2.5 and 4.0. A Wöhler type fatigue testing machine was operated at 1900rpm. The notch effect on coaxing was also investigated at 450°C.
    After the tests, the microstructures and Vickers hardness of specimens not fractured after 107 cycles of stresses at the respective endurance limit in each αk were examined.
    The test results were qualitatively discussed in connection with several phenomena, such as (a) the decrease of actual stresses due to yielding at the notch bottom region, (b) work hardening and (c) shortening of the distances between the slip lines accelerated by their developments and the preferential precipitations along these lines.
    The main results obtained are as follows:
    (1) At room temperature, the fatigue notch factor β increases as αk increases, though β has comparatively low value close to 1. This tendency seems to be due to the decrease of actual stresses and work hardening.
    (2) At 450°C, β decreases as αk increases. This phenomenon seems to be due to the differences of the distances between the slip lines, besides the effects of actual stress decrement and work hardening.
    (3) At 450°C, the pronounced increment of fatigue strength is brought about by coaxing. The upper limit seems to exist, however, concerning this increment of the endurance limit. These phenomena will be explained in the same way as in (2).
  • 菊川 真, 大路 清嗣, 前田 圭造, 梶田 恒
    1964 年 13 巻 131 号 p. 631-638
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
    Resonant fatigue testing apparatus, which are applicable to wide extent of loading capacity, type of stressing, and size and shape of specimens, are newly devised and constructed. An apparatus is composed of the following five blocks arranged in a closed loop:
    (1) Power amplifier (electron tube type, 5KVA or 70VA)
    (2) Exciter (moving coil type, see Figs. 4 and 5)
    (3) Mechanical vibrating system (composed of a test specimen, weights and sometimes springs, Figs. 2, 3 and 4)
    (4) Load detecting device (strain gages or unbonded type wire strain gage accelerometers)
    (5) Automatic amplitude control device (almost-zero method using an a-c-powered bridge and a carrier amplifier system).
    Some results of the plane-bending tests on unnotched and notched mild steel specimens are reported, in which size of the test section of the specimens extends from 100(height)×20(breadth) mm to 4×18mm, loading capacity from 1 t-m to 0.5kg-m, and loading speed is 50-70c/s.
  • 1964 年 13 巻 131 号 p. 639
    発行日: 1964/08/15
    公開日: 2009/06/03
    ジャーナル フリー
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