遅れ破壊、水素脆性に関する評価方法
- 遅れ破壊、水素脆性に関する評価方法について説明します。
- 遅れ破壊が発生するかどうかを評価するための方法について検討しています。
- 現在の評価方法として、新規と現状品の比較試験や改善点の検討が行われています。
- 締切済み
遅れ破壊、水素脆性に関する評価方法
遅れ破壊、水素脆性に関する評価方法 に関しての情報お持ちでしたらお教え願えませんでしょうか？ 安価に入手出来ると言う事で ･SPS55を使用し ･締結ナット の設計を検討しておりますが ･ビッカース硬さ：412～513 と一般に言われる遅れ破壊の可能性の有る材料(400以上)となっております。 実際に遅れ破壊が起こるのか評価を行いたいのでお教え願います。 現状のﾄとしては ?新規と現状使用している似た材質(=SPS60)のナットを用い ?鉄を被締結部材として締め応力を掛け(被締結体が硬いほどナット応力大) ?1～5%の塩酸中に ?10日程度浸し ?破壊の発生時期が新規と現状品でどちらが早いかの比較 にて評価をしようとしておりますが、 攝竭ﾎ的な評価法が有るのか？ ○または上記?～?で改善すべき点が有るか？ を教えて頂ければ幸いです。
- 金属
- 回答数3
- ありがとう数0
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
SPS55,SPS60は溶接用鋼管杭のKorean StandardでJIS SKK, ASTM A252Gr3 相当品では無いですか。ボルト・ナットになると材質名が変わるとは思いますが。 Hydrogen Induced Crack (HIC) による遅れ破壊の実証は実際問題として難しいでしょう。ただ、NACE0175は一応国際基準として通用しておりますので、これに沿った試験法NACE TM0284を用いられたら良いのではないでしょうか。 ただ、一般的に耐HIC低合金鋼ボルト材料としては、HRC32(HB301,Hv318)以下が用いられるので、それに較べるとずいぶん高い値のように思われます。
まず考えなければならないのは、破壊が起きたときどの様な損害が生じる かです。テストはテストに過ぎない。次に起きない事の保障はまだできていない。昔の高強度ボルト規格の１４．９がなくなったように、JIS規格の解説の新旧を読み比べても、完全に起こしたくないと思うとき、私は８．８の強度を選択します。 実際に、Hv３５０以上が必要なときは、リスクの計算・リスクの回避を心掛けています。例えば、浸炭部に亀裂が入っても、いっきに破壊しない様に・。 また、材料選択・工程・特に表面処理の詳細にかかわりチェックします。さらにSK材を同一工程で流し破壊テストを指定したりします。 遅れ破壊の恐れのあるジュラルミンは、RRA処理指定して使いましたが、応力集中対策や使用環境の調査・テストライダーの長期テストまでしました。 強度設計の際、最も注意しなければならないのが、時間的な破壊である、水素脆性・遅れ破壊・衝撃と実感しています。 ほんとうに熟慮しているひとほど、標準化・規格化はできないのではないでしょうか。はっきり・簡単な説明はしてくれません。 実上は自分でリスクの責任を負う覚悟で努力し、決断しすべき状況が、現在の技術レベルだと思います。 質問のSPS55の意味も解っていないし、きちんとしたアドバイスにもなっておりませんが、経験を話しておきたかったので。
少し気になったのでですが、素人の話として聞いてください。 水素脆性の評価については色々と見解があるようで 現実的には 使用目的に合わせた「暴露試験」の評価との比較が 重要だと聞いています。 調べてみると確立された評価方法が一般化するまでもう少し時間が掛かるのでは？ 塩酸を使った実験もバラツキがありJISの規格検討で原案止まりとの記述を 確認しました。
関連するQ&A
- 片持ち梁の破壊荷重について
片持ち張りに荷重をかけた際に、どの程度の荷重をかけると梁が破壊するのか実験と計算で評価したいと考えております。 実験値と計算値を比較した所、大きな乖離がありました。（値は最下部参照） 計算する際の方針として、曲げ応力の最大値を算出し、それが引っ張り応力と等しくなった際に破壊が起こる として考えました。 引っ張り強度に達しても材料が破壊するとは言えないのでしょうか？ 正しい破壊荷重を計算するためにどのように考えればよいのか知恵を貸していただければと思います。 尚、実験は静的に力を加えて破壊したときの荷重を破壊荷重としています。 以下、詳細説明 ■考え方 曲げ応力の最大値を算出し、それが引っ張り応力と等しくなった際に破壊が起こる ■梁諸元 材質：ADC12 引っ張り強度：約200MPa（ネット、書籍にて調べたところサイトによりばらつきがありましたが、だいたいこのオーダーでした） 梁の長さL※：13mm ※固定端から荷重点までの距離 断面幅b：12mm 断面高さt：5mm 断面2次モーメントI：bt^3/12=125(mm4) ■計算方法 教科書にのってる最も基本的な式（１）を使用します M：曲げモーメント F：荷重 M=F×L 曲げ応力=M/I×t/2・・・（１） ■実験値と計算値 １．実験 破壊時の梁の先端にかけた荷重：3.4(kN) ２．計算値 曲げ応力が引っ張り強度と等しくなった荷重：780（N）
- 締切済み
- 物理学
- 熱膨張によるネジ緩み防止策
現在ネジと被締結部材の熱膨張率の差から起きる緩みの防止策を考えています。 被締結部材はネジよりも熱膨張率が小さく、ネジと締結部材は同じ材質です。(ステンレス) ダブルナットやスプリングワッシャーはよく聞くのですが、調べたところ スプリングワッシャー自体には緩み防止効果はなく、ダブルナットは振動などによる回転緩みにのみ効果があると知りました。 そのほかにも緩み止め部材があるようですが、 熱による緩みにはどのような対策が効果的なのでしょうか？ ボルトの使用は経験がなく、勉強段階ですが 知見などありましたらアドバイスを頂きたいです。 必要な情報などありましたらどうぞ遠慮なく。 よろしくお願いはいたします。
- ベストアンサー
- 溶接・組立技術
- 振動環境下における部材の締め付けについて
ある部材をボルトナットで共締めする際にボルト締め付けトルク、軸力、ボルトサイズの選定の仕方について質問させて下さい。 条件ですが、 ・部材は1kgとします。 ・x,y,z方向にそれぞれ±10Gの振動が加わります。 ・使用ボルトの強度区分は10.9とします。 どのような流れで考えたらいいのかわかりませんが、私が考えているのは、 １．まず、部材にかかる荷重を計算する。 3軸に荷重がかかるので、ミーゼス応力の式を用いて、合成応力(応力振幅)を求める。 ２.応力振幅に対して、安全率を含めて、必要な軸力を定める。 ここからどのように進めたら良いかわかりません。 また、初期緩みも考慮した方がよいのでしょうか？ 軸力による摩擦力で部材の固定をしているので、軸方向の振動の影響は考慮しなくても良いのでしょうか？ ご回答よろしくお願いします。
- 締切済み
- 機械設計
- 車体の強度計算について（部材の引張強度とは）
自動車工学を勉強し始めたものです。実際の応力値を実測することも無いのですが式を見て判断できることがあれば教えて下さい。 例１、２の計算例で引張強度と最大応力値から破壊安全率を求めるときの引張強度と言うのは材質によって決められているのでしょうか？逆に引張強度から何の材質か解るのですか？ＳＩ単位でもＭＰａとＮ/ｍｍ＾２って同じ意味ですよね？ 例１ 使用部材の引張強度２７４ＭＰａ÷最大応力９４ＭＰａ＝２．９＞１．６（安全率） 例２ 使用部材の引張強度２６０Ｎ/ｍｍ＾２÷最大応力１０６Ｎ/ｍｍ＾２＝２．４＞１．６
- 締切済み
- その他（車・バイク・自転車）
- ボルトにかかる荷重と応力計算方法について
知識がないため悩んでいますので教えてください。 ボルト、ナット各４ヶを使用し下記の図の通り締結します。 各AとBとCとDボルトは不規則な４角形を形成しています。 下記図のイメージでOKです。 1）プレートにFのオフセット荷重がかかるとした場合、各ボルトAとBとCとDに 発生する荷重を算出する計算式を教えてください。 2）最高荷重がかかっている箇所（恐らくBボルト？）のボルトのせん断応力と 曲げ応力とせん断と曲げの合成応力を算出する計算式を教えてください。 よろしくお願いします。 ............ プレート : ：☚ ｔ9 F ←:←←● ： : ： : ： ........: Ｂ ：....... : :Ａ ○ ： : : :○ Ｄ： :☚固定しているフレーム : : Ｃ ○： : 動かない : : ○ ： : : :..........： : :..........................:
- ベストアンサー
- 機械設計
- 十字穴付きなべ小ねじと六角穴付きボルトの使い分け
部材(一方バカ穴、他方ねじ穴の場合)を締結する際に、 十字穴付き小ねじと六角穴付きボルトの どちらが適当でしょうか。 ＪＩＳではボルトを「一般にナットと組んで使われるおねじ部品の総称」としていますが、上記の用途にボルトを使用することはおかしいでしょうか？ むしろ、十字穴をドライバーで締めるよりは六角穴をレンチで締めた方がしっかり締まる気がします。 ですが、しっかりと留めたいのならば太いねじを使用すれば良い気もします。 逆に細いボルトの使いどころもわかりません。 ねじとナットの組み合わせを見かけることもありますし。 どうぞよろしくお願い致します。
- 締切済み
- 機械設計
- M6のボルトが折れて困っています
現在M6のボルトが折れるという事象が発生し、困っています。 ・ボルト・・・SWCH18A、M6 ・締結ナット・・・ゆるみ止め用のロックナット ・事象・・・締結時には折れないのですが、数日後に確認すると折れているという遅れ破損が発生しています。 現在同じ仕様で不完全ネジ部長さのみ違う2つのボルトを使用しているのですが、一方は今まで何も問題なかったのですが、もう一方のボルトで上記遅れ破損が発生しています。 ・検証内容・・・2つのボルトの差異を確認した結果、芯部硬度がHV50程度差がありました。しかし引張り試験、破断トルク確認試験等実施したのですが、特に大きな差はありませんでした。 また特に軸力が大きくなるような原因、例えば潤滑剤の付着等もありません。 ・質問事項・・・ボルトの遅れ破損は一発破壊では中々差が見つけられていないのですが、もし同様の事象を経験された方、また専門知識をお持ちの方がおられましたら、今後どういった検証が必要で、どういった対策が有効かご教示をお願い致します。
- ベストアンサー
- 金属
- 電着塗装での水素脆性（遅れ破壊）
全くの素人で当たり前な事の質問かもしれませんが教えてください。 電着塗装は電解メッキと似たような方法ですが、 電着塗装（アニオン、カチオン共に）は水素脆性（遅れ破壊）を引き起こしますか？
- ベストアンサー
- メッキ
- 緩み止めとしてのばね座金は有効か？
ねじ締結において、その緩み止めとしてばね座金を使用するとこが多いかと思います。 果たして、本当に有効なのか疑問に感じています。 ばね座金を潰しきる荷重を最大荷重とすると、ねじの軸力<最大荷重の範囲であれば、効果も期待出来るかと考えます(例えば被締結体が樹脂で小ねじ・ナットでの締結時等)が、ねじの軸力が最大荷重を超えている場合、軸力が低下してからばね座金のばね性が戻るため、脱落防止的な役割(緩んでもすぐには落ちない)程度しかないのではないかと考えています。 座面の挫屈(陥没)や外部からの応力によりボルトが伸びてしまう(弾性域を超え塑性変形してしまう)もあり、ボルトが回らずとも軸力が低下することがあります。 平座金を入れて面圧を下げ、挫屈防止を図ると言うなら納得出来るんですが。 皆様のご意見を頂けましたら幸いです。 皆様、ありがとうございました。 話が主題から外れてきましたので、この辺りで閉じさせていただきます。
- 締切済み
- 溶接・組立技術
- 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？
- 締切済み
- 金属
