防食概論:防食の基礎

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        【試験片の機械特性(引張り,曲げ,衝撃,疲労)評価方法】

【腐食試験板の物性評価】
 腐食試験後の機械的特性変化の評価に,表面粗さ,硬さ,引張強さ,曲げ強度,衝撃強度など,一般的な金属材料試験が用いられる。

【引張強さ,引張強度】
 引張強さ,引張強度(tensile strength)とは,材料を引張り,最大引張荷重を平行部の原断面積で除した値である。降伏後に試験片が耐えた最大の荷重が上降伏点より低い材料については,降伏後の最大の荷重を平行部の原断面積で除した値をとする。
  JIS Z 2241 「金属材料引張試験方法」では,金属材料の引張試験方法及び,室温(10∼35 ℃)で測定できる金属材料の機械的性質について規定する。
 引張荷重で得られる特性に,ひずみ,クリープ,リラクゼーションがある。関連JIS規格に, JIS Z 2254 「薄板金属材料の塑性ひずみ比試験方法」, JIS Z 2271 「金属材料のクリープ及びクリープ破断試験方法」, JIS Z 2276 「金属材料の引張リラクセーション試験方法」がある。

【衝撃試験】
 衝撃試験(impact test)とは,材料の靱性又は脆性を調べるため,試験片に衝撃荷重を加えて破断し,要したエネルギーの大小,破面の様相,変形挙動,き裂の進展挙動などによって評価する試験である。衝撃荷重を加える方法によって,衝撃引張,衝撃圧縮,衝撃曲げ,衝撃ねじりなどの各種試験方法がある。また,用いる試験機の種類によって,シャルピー衝撃試験,アイゾット衝撃試験などと区別される。
 シャルピー衝撃試験とは,試験片を 40mm 隔たっている二つの支持台で支え,かつ切欠き部を支持台間の中央に置いて切欠き部の背面をハンマによって 1 回だけ衝撃を与えて試験片を破断して,吸収エネルギー,衝撃値,破面率,遷移温度などを測定する試験である。 JIS Z 2242 「金属材料のシャルピー衝撃試験方法」で規格されている。
 アイゾット衝撃試験とは,試験片の一端を切欠き部で固定し,他端を切欠き部から 22mm 隔たっている位置で切欠き部と同じ側の面をハンマによって 1 回だけ衝撃を与えて試験片を破断し,アイゾット衝撃値を測定する試験である。プラスチック材料の JIS K 7110 「プラスチック-アイゾット衝撃強さの試験方法」で規格されている。

【曲げ試験】
 曲げ試験(bend test)とは,材料の変形能を調べるための試験であり,通常は,試験片を規定の内側半径で規定の角度になるまで曲げ,わん曲部の外側の裂けきず,その他の欠点の有無を調べることをいう。試験方法は, JIS Z 2248 「金属材料曲げ試験方法」に規定されている。

【疲れ試験,疲労試験】
 疲れ試験(fatigue test)とは,試験片に繰返し応力又は変動応力を加えて,疲れ寿命や疲れ限度などを求める試験である。応力の種類に応じて,ねじり疲れ試験,軸荷重疲れ試験,回転曲げ疲れ試験,平面曲げ疲れ試験などに分類される。
 関連するJIS規格には, JIS Z 2273 「金属材料の疲れ試験方法通則」, JIS Z 2274 「金属材料の回転曲げ疲れ試験方法」, JIS Z 2275 「金属平板の平面曲げ疲れ試験方法」などがある。

【参考JIS規格例】
 機械強度
 JIS Z 2241「金属材料引張試験方法」
 JIS Z 2248「金属材料曲げ試験方法」
 JIS Z 2251「ヌープ硬さ試験−試験方法」
 JIS Z 2254「薄板金属材料の塑性ひずみ比試験方法」
 JIS Z 2271「金属材料のクリープ及びクリープ破断試験方法」
 JIS Z 2273「金属材料の疲れ試験方法通則」
 JIS Z 2274「金属材料の回転曲げ疲れ試験方法」
 JIS Z 2275「金属平板の平面曲げ疲れ試験方法」
 JIS Z 2276「金属材料の引張リラクセーション試験方法」
 JIS K 7110「プラスチック-アイゾット衝撃強さの試験方法」

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