平滑材の疲労限度推定式
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/12/02 16:39 UTC 版)
疲労試験で使用される試験片において、試験部に後述の切欠きが存在しない試験片のことを平滑材 (smooth specimen) あるいは平滑試験片と呼ぶ。平滑材の疲労限度は、引張強さや硬さなどの材料特性とある範囲内で良い相関がある。材料の引張強さから平滑材の疲労限度を予測する式として、鉄鋼材料については経験的な次の式が知られている。 σ w 0 = 0.5 σ B {\displaystyle \sigma _{w0}=0.5\sigma _{B}} … (1) ここで、σw0 : 平滑材の疲労限度、σB : 引張強さ。実際には、引張強さの035 - 0.6倍程度の範囲となる。 ビッカース硬さによる予測式としては、次式が知られている。 σ w 0 = 1.6 H v {\displaystyle \sigma _{w0}=1.6Hv} … (2) ここで、σw0 : 平滑材の疲労限度[MPa]、Hv : ビッカース硬さ[kg/mm2]。ただし、(2)式の有効範囲はHv= 400程度までで、それ以上では疲労限度の過大評価となる。(1)式も、σB が高くなると同様に過大評価となる。これは、低強度材ではほとんど影響を与えていないような微小な欠陥や材料中の介在物が、高強度材料には悪影響を与えて、その疲労限度を低下させるからである。したがって、製造方法の改善などにより微小欠陥や介在物を小さくしていけば疲労限度は向上し、十分な精度で(2)式が成立する Hv の範囲が広がる。
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