| 号数 | ばね論文集３７号（１９９１年） |
| ページ数 | pp.15-24 |
| 種類 | 論文 |
| 論文名 | ばね鋼の回転曲げ疲労強度に及ぼす介在物の影響 |
| Title | Effect of Non-Metallic Inclusions on Rotating Bending Fatigue Properties of Spring Steels |
| 著者 | 金澤 健二・阿部 孝行 |
| Author | Kenji KANAZAWA ・ Takayuki ABE |
| 抄録 | ばね鋼SUP7、SUP9A及びSUP12の回転曲げ高サイクル疲労特性を調べ、き裂発生及び疲労強度と硬さの関係に及ぼす非金属介在物の影響を検討し、以下の結果を得た。 (1)400HV以上の材料でも、介在物を起点とした破壊を起こさない場合の108サイクル疲労強度(MPa)とビッカース硬さHVとの関係は、400HV以下の材料に対して得られている σWb＝1.71HVで表すことができる。 (2)フィシュアイ破壊を起こす場合、ステージＩ型き裂が介在物とマトリックスの境界から複数の方向に向けて形成されているのが観察された。 (3)回転曲げ疲労強度とビッカースの硬さの比σWb/HV上限は1.71で、この値は介在物評点の値が大きくなるほど、また硬さが高くなるほど小さくなる。硬い材料ほど、より小さな介在物でもき裂発生の起点になりえる。 (4)108サイクル疲労強度とビッカース硬さとの関係の推定曲線を、破壊力学的検討から提案した。実験結果と推定結果との相違は、代表き裂長さA1/2として介在物回りのステージＩ型き裂の領域を含めることにより理解することができた。 |
| Abstract | Rotating bending high-cycle fatigue properties of
spring steels SUP7, SUP9A, and SUP12 are discussed
from viewpoints of effects of inclusions on
fatigue crack initiation and on relationship
between fatigue strength and hardness.
The conclusions obtained are as follows : (1)The relationship between fatigue strength σWb at 108 cycles in MPa and Vickers hardness HV can be obtained as σWb=1.71HV for materials where fatigue fracture occurs independently of inclusions, with the hardness larger than 400 HV as well as with the hardness less than 400 HV. (2)Stage I cracks were observed for some directions from boundary between the inclusion an matrix, when fish-eye pattern was formed. (3)The upper value of σWb /HV is 1.71 and the value decreases with increasing the weighted value of inclusions with increasing hardness. The harder the materials, the smaller inclusions can become crack initiation site. (4)The estimation curves of the relationship between fatigue at 108 cycles and Vickers hardness are proposed by fracture mechanics approach. Estimation of representative crack length A1/2 including not only inclusion itself but also region of Stage I cracks from the inclusion is necessary to understand the difference between the experimental data and the estimation curves. |
| 著者の所属 | 金属材料技術研究所 環境性能研究部 |
| Belonging | Environmental Performance Division, National Research Institute for Metals |
| Key Words |