金属疲労と熱処理について
- 機械のオーバーホール時に金属疲労が起きることがあります。
- 応力のかかった部品を再度新規で作り直すか、熱処理で応力除去すべきか迷っています。
- 寸法測定や超音波探傷検査は問題ない場合に行ってください。
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金属疲労と熱処理
機械のオーバーホールを行う時、応力のかかった部品を再度新規で作り直すか熱処理で応力除去(交番荷重のかかる部品)すればよいか迷っています。他の条件は寸法測定や超音波探傷検査など行って問題ない場合に限っています。
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回答４さんへ 超音波探傷は亀裂の有無を検査します。 亀裂があれば異常です。金属疲労かどうかは問題ではありません。 もちろん、検出できる亀裂の大きさと超音波の方向により発見できない 亀裂もあります。 つまり、金属疲労の影響を超音波探傷試験で判断するというより 異常の有無（亀裂の有無）を判断するのです。 当然ご存知ですよね。
金属疲労の影響を超音波探傷検査でどのように判断するかという点に 難しさがあると思います 超音波の信号を丁寧に解析すると表面の応力を推定することが可能です
金属疲労している部品を熱処理しても意味は無いと思います。 そもそも超音波探傷試験で異常が無い部品を交換する必要があるのでしょうか？ 応力除去焼きなましは残留応力を除去するものですから、回答１さんのように既に疲労破壊が始まったものは回復できません。 また、表面の圧縮残留応力は疲労破壊を抑制しますが、応力除去焼きなましにより 逆に破壊しやすくなる場合もあり得ます。 ストライエーションというのをご存知でしょうか？以前は応力振幅１回で１つのストライエーションが発生するとか ストライエーションの数で応力振幅の回数が判ると言われていましたが 最近は応力振幅３～５回で１つのストライエーションになると言われています。 ストライエーションはミクロでは既に破壊している状態です。 熱処理でその破壊が回復することはありえませんね。 疲労き裂発生の微視機構の解明研究は今もやられています。 まだ不明確な点があります。ストライエーションの発生メカニズムもモデルは発表されていますが、それが現時点では妥当だと思われているだけで真理かどうかはわかっていません。 熱処理で疲労回復というアイデアは愚作と言わざるを得ません。
使用箇所によるのでなんともいえませんが。応力除去とは応力の開放を 意味しますので変形が伴います、その為再加工の必要が生じます。 メインの部品は作り替えをおすすめします。
参考URLにあるように疲労限度に実際の応力が低ければ疲労しないだろうと、 いうのが機械設計での力学的な考え方と思いますし、そこにも安全率を見てる 但し理論よりも実際の運転条件などによる経験やメンテナンスなどでの経験の 方が遥かに重要だと思います。ここらが所謂、メーカーのノウハウと思います 私なら危険を伴うかどうかや運転中の停止やメンテ性などを総合的に考えます 最後に疲労しかけているとしたら応力除去したとしても既に時遅しと思います
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