破断を誘発する要因

Question

宜しくお願いします。抽象的な表現方法で申し訳ありませんが
疲労破壊で鉄鋼丸棒が破断しました　応力や焼き境　等の外的な破壊要因が
無い場合、
１、材料側で考えられる破断要因はどんなものがありますか？
２、例えば介在物でも起点となりえるのでしょうか。そのような写真等のURLがあれば教えてください。

Answer

機械工学便覧等々で出てくる、一般的な安全率は、荷重の掛かりぐわいで、＊静　荷　重；100％の一定荷重 <安全率；3> ＊繰返し荷重；0～100％の変化荷重 <安全率；5> ＊交番　荷重；－100～100％の変化荷重 <安全率；8> ＊衝撃　荷重；0～100％の変化荷重が短時間に加わる <安全率；12> として計算します。<鋼等々の場合> その他<前回回答>の要因は、別に考慮しなくては原則いけません。今後は、考慮して設計して下さい。

Answer

Ｑ１
材料側で考えられる破断要因はどんなものがありますか？

Ａ１
＊ 応力集中。形状係数で表します。
＊ クリープ。熱クリープ現象
＊ 疲れ（疲労）。S-N曲線で表します。
等々が要因です。

詳細内容は、前述の用語毎に、ネット検索して下さい。

Ｑ２
例えば介在物でも起点となりえるのでしょうか。そのような写真等のURLがあれば教えてください。

Ａ２
＊ 酸等の腐食です。SUS440C等の焼入れ材は、粒界腐食を起こします。
＊ 電気的な腐食です。2種類の金属間で、電池作用が働き、腐食します。
＊ 物理的な減肉現象です。前述を含めて、エロージョン・コロージョン減肉現象
詳細は、
http://www.nisshin-steel.co.jp/nisshin-steel/product/market/32stainless/stn012_main.htm
引き続き、5.3や5.4、5.5をクリックして下さい。
http://d.hatena.ne.jp/keyword/%c5%c5%bf%aa
http://www.eccj.or.jp/he_qa/heat/n9907.html
を参照。

これらを、事前に考慮するのが設計だと、皆さんが云っているのですよ！

Answer

材料を追及より、設計に問題なかったのかを確認することの方が先決でしょう。

高信頼性を要求される材料として、ばねのピアノ線が代表的ですが、これでもキズ深さおよび脱炭層深さの限度と『有害な脱炭層を認めてはならない』とされ、試験方法も規定されてます。
逆に言うと、それが有ることが前提なわけです。

それが破断に至り支障をきたすかどうかは、設計次第です。
負荷状態がシビアでない箇所が破断すれば、材料を云々されますが、例としては設計、加工方法（特に溶接）の誤りの方が多く、然るべくして破断していると思います。

このような実例は下記サイトが蒐集してますので、参考になるかもしれません。

Answer

１、応力が発生するので疲労で破壊します
２、材質の詳細を分析しましたか
　　指定材料に含まれる成分以外のものが混入して
　　いると破壊強度が保証できません

Answer

１、材料側で考えられる破断要因はどんなものがありますか？
・腐食
・低サイクル疲労
・クリープ
・表面の傷
２、例えば介在物でも起点となりえるのでしょうか。
これに関してはわかりません。

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