ステンレスの疲労限について

このQ&Aのポイント
  • ステンレスの疲労限には、引張強度×0.35~0.4が目安とされています。
  • 普通鋼と比較してステンレスの疲労限が低い理由は、加工硬化が大きいためです。
  • 加工硬化により、製品の疲労限が下がってしまい、引張強度試験時に加工硬化が引き起こされることもあります。
回答を見る
  • 締切済み

ステンレスの疲労限について

普通鋼では、引張強度×0.5を疲労限の目安とし、ステンレスでは、引張強度×0.35~0.4を疲労限の目安としているのですが、その理由として、『ステンレスでは加工硬化が大きいから』と聞いています。その加工硬化とは、製品にしたときの加工硬化で疲労限が下がってしまうのでしょうか?それとも引張強度試験時に加工硬化(試験片がくびれた状態)を起こし、引張強度が高めに出てしまうことを言っているのでしょうか? お手数ですが、お分かりになる方教えていただきたいです。 宜しくお願いします。

noname#230358
noname#230358
  • 金属
  • 回答数3
  • ありがとう数3

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.3

冷間加工した製品を議論するときに、加工性で最弱部の形状が 微細クラックの発生リスクがあって、0.35を推奨すると思います。 通常、疲労強度を気にして設計する部品は %では設計しませんね。

noname#230359
noname#230359
回答No.2

疲れ/疲労(Fatigue)とは、 材料が数多くの繰返し、又は交番荷重を受けると、静荷重を受けた場合より、 ずっと小さな荷重で破断する 現象です。 疲れ限度/疲労限とは、 疲れ破壊を起こす応力の値は、、荷重の繰返し数が増すにつれて下がってくるが、 一定限度以下になると、いくら繰返しても疲れ破壊は起こらない 繰返し数です。 <普通鋼の場合;10の7乗程度、一般軽合金の場合;10の8乗でも疲れ限度が現れない> 疲れ限度の試験で、 * 普通鋼の場合は、引張強度×0.5が、疲労限だった   縦軸に引張破断応力(S)、横軸に繰返し数(N)をとり、S-N曲線図を作成   「右下」下がりの線が、横軸と平行になる引張破断応力が、疲労限 * ステンレス鋼の場合は、引張強度×0.35~0.4が、疲労限だった   縦軸に引張破断応力(S)、横軸に繰返し数(N)をとり、S-N曲線図を作成   「右下」下がりの線が、横軸と平行になる引張破断応力が、疲労限 の結果からです。 加工硬化は、弾性限度を超えて、塑性加工で発生するもので、直接の関係は無し。 結晶の変化や結晶構造の観点から、間接的には関係があるのでは? ついでに、この森の『S-N曲線』を検索されてみては、如何ですか?

noname#230358
質問者

お礼

S-N曲線で検索かけてみれば、何かヒントがあるかもしれませんね。 アドバイス有難う御座います。

noname#230359
noname#230359
回答No.1

何の回答にもなりませんが.... 鋼の疲労強度と引張強度は大体比例するようですが,その比が 1) 熱処理で強度を出している場合(調質など)は大体0.5 2) 加工硬化で強度を出している場合(一部のステンレス)は0.4ぐらい のようです. 「加工硬化による強度UPは疲労強度にはあまり効果がない」 ということかなぁと私は理解してます.

noname#230358
質問者

お礼

ご回答有難う御座います。お礼が遅れてしまい申し訳ありませんでした。 加工硬化で強度を出しているステンレスは、どのようはものがあるのでしょか? お分かりになれば教えて下さい。

関連するQ&A

  • 材料の引っ張り強さと疲労強度(加工硬化とからめて)

    材料の疲労強度と引っ張り強さには相関がある、つまり引っ張り強さの強い素材は疲労強度も強いと教科書にかかれておりました. ところで,材料は加工硬化することにより引っ張り強さが増していきますが,この材料はどんどん疲労強度が上がっていくと考えていいのでしょうか?なんとなく,あまり加工硬化すると,ジンセイが失われて壊れやすくなりそうなイメージがあるのですが.このイメージは間違っているのでしょうか?アドバイスお願いします.

  • SGCCの疲労強度について

    SGCC(0.6t2.3t)をダクトとして使用した場合、2030年で10^6回オーダーで議論される疲労強度より遥かに低い応力での使用において疲労破壊するケースがあります。 ?世間一般には、板材が硬く、もろくなって割れたと言う表現がなされていますが、板材が硬くなって割れるとはどのような現象をいうのでしょうか? ?硬くなったことを数値的に確認するには引張試験の何から評価すれば良いのでしょうか? ?それとも、最近議論されている10^79回オーダーでの疲労限が原因なのでしょうか? ?SGCCの機械強度はSPCCの値をそのまま使用して良いのでしょうか?

  • 「ステンレスの降伏点について」への回答

    質問No.42852「ステンレスの降伏点について」の回答が締め切られているので、やむを得ず質問で投稿します。 確かにステンレス協会のHPには降伏点305となっており、JISとは異なっています。この理由は、JISはあくまでも「最低値」、協会は代表事例値と考えられます。協会の表に出ている他材質でも同様にJIS値よりも高くなっています。 回答(1)では焼入焼戻により変化するとしていますが、SUS430はフェライト系であり、もともと焼入焼戻はできません。SUS430の標準熱処理である焼きなましのJIS冷却条件は「急冷または徐冷」です。 回答(2)では冷間加工の影響のより変化するとしていますが、SUS430は製造方法にかかわらず最終は焼きなまし処理なので、前工程による加工硬化の影響はわずかです。参考にされたSPCCでも、板厚により熱処理材の規格値が異なるのは伸びだけであり、耐力と引張強度は同一です。

  • 「加工硬化により引張り強度が上昇する」という文章…

    「加工硬化により引張り強度が上昇する」という文章の意味がわかりません。  学校で習いましたが、真応力ひずみ曲線を見ると、一度塑性域まで加工を加えた材料については、再度加工する際に降伏点が上昇するのはわかります(塑性ひずみが残るので)。  ただ加工硬化について調べると出てくるタイトルのような文章についていまいち意味がわかりません。例えば同じ鋼種でも圧延等で引張強度が上がりますが、引張強度とは破断に至る際の強度のことですよね?  もとの材料をA、引張強度の上がった材料をBとすると、仮にAを破断させようとすればその過程で塑性変形を受ける→Bと同じ様に引張強度が上昇するのではないでしょうか。  AとBで違うのは「破断するまでのひずみ量」であって「破断する際の荷重」は同じではないのですか?AとBで応力ひずみ曲線が変わるのですか?  色々調べたのですが普通はあっさり納得するものなのか、これは当然理解している前提の資料ばかりです。わかりにくい文章で申し訳有りませんが、どう理解すればよいのか教えて下さい。

  • M50ボルトの引張強度、疲労限度の実測データはあ…

    M50ボルトの引張強度、疲労限度の実測データはありませんか? M50ボルトを使用した製品設計を行っていますが、M50ボルトの疲労限度についてはM39までの文献データをもとにM50を推定して設計しています。 この推定値の妥当性を確認したいのですが、M50ボルトの引張強度、疲労限度の実測データをお持ちの方はいませんか? ちなみに材質はS45Cですが、SS400のデータでも構いません。 よろしくお願い致します。

  • sus304ねじり疲労について

    お世話になります。 現在SUS304の疲労について調べているのですが、文献などに曲げ疲労強度の数値は記載されていますが両振ねじり疲労強度の数値が記載されていません。 実際の数値または文献などをご存知な方がいらっしゃれば教えていただけると助かります。 また、通常疲労については試験して得た実験値より求まると思いますが、簡易的な計算方法があるとしたらそちらも教えてください。 よろしくお願いいたします。

  • ステンレスボルト

    ステンレスボルトの表現はA2やA4といった材質が先に来て次に引張に対する強度(-50など)が記載されていますよね!? 鉄の場合は10.9などで表現され降伏点は900mpaとなると思いますが、ステンレスの場合はどうやって計算するのでしょうか? また、締結において摩擦係数は参考になるような資料などが存在するのでしょうか? ご存知の方、教えてください。。。

  • ステンレス

    初めまして。ステンレス製品を扱っている者ですが、ステンレスの機械加工や溶接した箇所で、比較的短時間(3日以内)に塩水噴霧試験による赤さびが発生しました。 文献などを読みますと機械加工や溶接などにより不動態被膜が作られず、本来の耐食性が失われる場合もあるとは書いてありますが、これほど短時間に錆びるものなのでしょうか? もしそれ以外の考えられる理論および事例をご教授願えたら幸いです。 宜しくお願いいたします。

  • 鋳鋼SC450と鋳鉄FCD600の疲労強度

    鋳鉄FCD600で製作していた部品を鋳鋼SC450で作ることになりました。この時、FCD600で疲労強度計算をして設計したものを、そのままの寸法でSC450に置き換えて大丈夫なのでしょうか。疲労限度は引張強さに比例するらしいので、数字で考えればFCD600の方が疲労許容応力が高いことになると思うのですが、上司の話では鋳鋼の方が伸びが大きいので、粘りがあるから疲労強度は大丈夫だと言われました。 しかし、JISなどの伸びは「破断した際の伸び率」を表していると思うので、降伏点以下の応力で起こる疲労に関しては、参考に出来ないと思うのです。しかも、縦弾性係数を調べると、鋳鋼の方が高いので、降伏点以下では鋳鋼の方が伸びないはずです。 伸びが少なく、引張強さが低いのでは、鋳鋼の方が疲労限度が低いと思うのですが、どうなのでしょうか。 また、鋳鉄や鋳鋼の疲労限度が載っている資料がありましたら教えて下さい。よろしくお願いします。

  • 炭素鋼とステンレス鋼の溶接部強度

    炭素鋼とステンレス鋼の溶接2番の強度には差があり、ステンレス鋼では溶接時の強度が落ちると先輩から聞きました。 その理由を教えていただきたいです。 また、同じステンレスであってもフェライト系とオーステナイト系では溶接2番の強度には、違いが出るのでしょうか? 分かる方いましたら、ご回答よろしくお願い致します。