き ‑50

トJ

、、‑'

O  O 

~ ‑100 

己

r、4

:‑100 

ι

。

モ4

ー150

‑200  ‑150  ‑100  ‑50 

‑150 

‑150  ‑100  ‑50 

。

50  TKc=200  (L  Direction)  (OC)  TぇOc"O.2 (LDirection)  (OC) 

Fig.  4.39  Relation between critical  temper‑

ature for brittle fracture initi‑

a tion (T Oc=O. 2) of rol1ing direc‑

tion  and  thickness direction 

Fjg. 4.40  Relation between  critical  temper‑ ature for  brittle  fracture  initi‑ ation (TKc=200) of rolling diτec‑

tion and  thickness direction  ( Center‑notched wide plate  tensile  test  ) 

Fig.4.39で は

S 1 

m a x .が 0.6 未 満 の 試 験 結 果 が ， また， Fig.4.40 

で は

S 1 

m ax.が

o .  5

未 満 の 全 試 験 結 果 が ， セ バ レ ー シ ヨ ン を 発 生 し な い 鋼 板 の 試 験 結 果 の 分 布 範 囲 内 に あ る こ と が わ か る 。 Fig.4.39の

S  1 

max.が

0.6

^{r ‑ J}

0.7

の 鋼 板 の 試 験 結 果 は ， セ バ レ ー シ ヨ ン を 発 生

し な い 鋼 板 の 試 験 結 果 の 分 布 範 囲 の 外 に あ る こ と が わ か る 。 また，

C T O D

試 験 に お い て ，

Tδc=0.2 

(Z) は，

Tδc = 0 . 2  

(L) と 比 較 し て ‑25‑‑

+ 

60⁰Cの 範 囲 内 に あ る が ， 中 央 切 欠 付 広 幅 引 張 試 験 に お いて，

TKc=200  (Z)

は，

TKc=200  (L)

と 比 較 し て 1 :

0 ‑+100  O C

の 範 囲 内 の あ る こ と が わ か る 。 こ の 原 因 は ， d c が

0.2mm

と な る 破 壊 靭 性 と K c が

200kgf/mm

3/2と な る 破 填 靭 性 と の 基 準 が 異 な っ て い た た め で あ る 。

以 上 の 結 果 か ら ，

S 1 

max.が 大 き い 鋼 板 で は ，

Z

方 向 と

L

方 向 の 破 緩 靭 性 の 差 が 大 き く な る こ と が 推 察 さ れ ， さらに， Fig.4.32か ら L方 向 の

C T O D

試 験 で は シ ヤ ル ピ ー 衝 撃 試 験 の よ う に 発 生 し た セ バ レ ー シ ョ ン の 影 響 で

L

方 向 の u

T 

r Sが 大 き く 低 温 側 に 移 行 す る 現 象 は 認 め ら れ な い た め ， L方 向 に 対 す る Z方 向 の 破 填 靭 性 の 低 下 の 度 合 が 明 確 に な る も の と 考 え ら れ る 。

そこで， Z方 向 と L方 向 の 破 壊 (

~ ¹⁵⁰  靭 性 の 差 と

S 1 

max.と の 関 係 を ，

C T O D

試 験 結 果 を 用 い て 調 査 し コ た。

Fig.4.39の 試 験 結 果 を 用 い て ，

T

^c'5

c=0.2 

(Z) と

Tδc=0.2

(L)  と の 差 (L] 

Tδc =  0  .  2 

) と

S 1 

max. 

と の 関 係 を ， Fig.4.41に示す。

こ の 図 か ら ，

S 

Imax.が

0.2

以 上 の 鋼 板 の 試 験 結 果 は 少 な い も の の，

S 1 

max.が

o .  5

以 上 の 鋼 板 の

L 1 Tδc  =  0  .  2

は，

S 1 

max.が

O

の 鏑 板 の そ れ よ り も 大 き く な る こ と が わかる。 し た が っ て ，

S 1 

max.が

0.5

以 下 ( 本 節 で の 試 験 結 果 で は ，

S 

1 max.が

0.57

以 下 ) で あ れ ば ， 現在， 鋼 構 造 物 に 使 用 さ れ て 多 く

../  N 

~100

U 

" 0  

E‑i 

。

O一

c 一 o

ハU

‑

6‑}θ 

φ o

d 恥領

@ o

o G

al l‑ ト

ハU

OH υ

句

4

H‑

￨   r‑‑.  ひ

、3

1刈 50

。

n u  

RJ   N. OH υo  

心

'H

d

。

0.2  0.4  0.6  0.8  SImax. 

Fig. 4.41  Relation  between  maximum separa‑ tion index and 6T Oc=O. 2 

( T Oc=O. 2 (Z)ー T6J=0.2(L))

の 実 績 が あ る ， セ バ レ ー シ ヨ ン を 発 生 し な い

T M C P

鋼板， お よ び 従 来 圧 延 型 鋼 板 に お け る L ]

Tδc =  0  .  2

の 最 大 値 で あ る 約 60⁰

C

以 下 で あ る こ と か ら ， セ バ レ ー シ ヨ ン の 発 生 を 考 慮 せ ず に ， 現 在 銅 構 造 物 に 使 用 し て い る 鋼 板 と 同 じ 使 用 条 件 で 適 用 可 能 で あ る と 考 え ら れ る 。 ただし， こ の 使 用 条 件 は

S 1 

^max.が

o .  5

以 上 の 鋼 で は 適 用 不 可 能 と い う も の で は な く ，

S 1 

max.の 限 界 値 に 関 し て は 今 後 検 討 す る 必 要

‑ 7 7

・

がある。

4.  5

結 言

本 章 で は ， 同 じ 化 学 成 分 の ス ラ ブ 材 を ，

Non‑AcC 

type 

T  M 

C 

P 

法 に お け る 仕 上 げ 圧 延 温 度 域 を 変 え る こ と に よ っ て ， セ パ レ ー シ ヨ ン の 発 生 霊 を 変 化 さ せ た 鋼 板 を 用 い て ， セ バ レ ー シ ョ ン 発 生 堂 が， 号￨張特性， 衝 撃 特 性 ， お よ び 破 壊 靭 性 に お よ ぽ す 影 響 に つ い て 調 査 した。 きらに， こ れ ら の 調 査 結 果 を 基 に し て ， 種 々 の 化 学 成 分 を 有 す る 鋼 板 の

L

方向， お よ び

Z

方 向 の 引 張 特 性 ， 衝 撃 特 性 ， お よ び 破 壊 靭 性 の 観 点 か ら み て ， セ パ レ ー シ ョ ン 発 生 量 の 許 容 値 を 設 け る べ きか， 否 か の 検 討 を 行 っ た 。

本 章 に お い て 得 ら れ た 主 な 結 果 は ， 以 下 の と お り で あ る 。

1 

) セ パ レ ー シ ヨ ン 発 生 量 が 引 強 特 性 に お よ ぽ す 影 響

・ L 方 向 の 引 張 試 験 に お け る セ バ レ ー シ ヨ ン 発 生 時 期 は ， 最 大 荷 重 を 示 し た 後 に 絞 り が 大 き く な っ た 試 験 片 破 断 寸 前 で あ る 。

・ こ の た め に ， L 方 向 の 降 伏 応 力 や 引 張 強 さ に ， セ バ レ ー シ ョ ン 発 生 や セ パ レ ー シ ヨ ン 発 生 量 の 影 響 は ま っ た く 認 め ら れ な い 。 また， 変 形 能 に 関 し て も ， 鯛 構 造 物 は 引 張 強 さ 以 下 で 設 計 さ れ る こ と か ら ， セ パ レ ー シ ョ ン の 影 響 は 考 慮 す る 必 要 は な い も の と 考 え ら れ る 。

• Z，  お よ び D 45方 向 の 降 伏 応 力 や 引 張 強 さ に ， セ バ レ ー シ ョ ン 発 生 量 に よ る 差 異 は 認 め ら れ ず ， L 方 向 の 陣 伏 応 力 や 引 張 強 ざ

と 同 程 度 の 引 張 特 性 を 有 す る 。

・ L 方 向 の 引 張 試 験 に お け る セ バ レ ー シ ョ ン を 発 生 さ せ る た め の Z方 向 応 力 は ，

z

方 向 の 隣 伏 応 力 よ り も 大 き い こ と が 確 認 さ れ た こ と か ら ， セ バ レ ー シ ヨ ン は 母 材 中 に あ ら か じ め 存 在 す る わ け で は な く ， また， セ パ レ ー シ ヨ ン の 発 生 し 易 さ は 鋼 板 の Z方 向 強 度 を 低 下 さ せ る も の で は な い こ と が 推 察 さ れ る 。

• L

方 向 の 引 張 強 き と

Z

方 向 の 引 張 強 さ の 比 と

S 1 

m a x .と の 関 係 から， 引 張 特 性 か ら み た セ パ レ ー シ ョ ン 発 生 量 の 許 容 値 は 設 け る 必 要 性 は 認 め ら れ な い 。

・  z

方 向 の 引 張 強 き ， お よ び 絞 り 率 と

S

含 有 量 と の 関 係 に お け る

S 1 

m a x の 影 響 を 調 査 し た 結 果 ， セ バ レ ー シ ヨ ン 発 生 量 の 影 響 は 認 め ら れ ず ，

S

含 有 量 の 影 響 が 非 常 に 大 き い こ と が 明 ら か に

なった。

2 

) セ バ レ ー シ ョ ン 発 生 量 が 衝 撃 特 性 に お よ ぽ す 影 響

・ L 方 向 の シ ヤ ル ピ ー 衝 撃 試 験 結 果 は 従 来 報 告 さ れ て い る 結 果 と 同様に，

S Imax.

が 大 き い 鋼 板 で は u

T r 

S が 低 温 側 へ 移 行 し ， 上 部 棚 に お け る uE 値 は 低 下 す る 。

・ 上 部 棚 に お け る uE 値 が 低 下 す る 原 因 は ， セ バ レ ー シ ヨ ン の 発 生 に よ り 薄 板 の 積 層 状 態 と な る た め で あ る ロ しかし， セ バ レ ー

シ ヨ ン を 多 く 発 生 す る 鋼 板 で は 積 層 板 の よ う に あ ら か じ め Z 方 向 に 分 離 し て い る わ け で は な く ， 試 験 片 が 破 壊 す る 直 前 に 発 生 す る セ パ レ ー シ ョ ン に よ っ て 試 験 結 果 が 結 果 的 に 積 層 板 と 似 た も の と な る こ と に 大 き な 相 違 点 が あ る 白

・ セ パ レ ー シ ョ ン を 発 生 す る 鋼 板 に お い て ， 上 部 棚 の uE 値 が 同 じ 化 学 成 分 で セ バ レ ー シ ョ ン を 発 生 し な い 鋼 板 と 比 較 し て 低 下 しでも， 破 壊 靭 性 は uE 値 よ り も uT r S と の 相 関 が 大 き く ， u E  値 は 間 接 的 に 破 壊 靭 性 を 保 証 す る と い う 従 来 圧 延 型 鋼 板 の 規 定 を そ の ま ま セ パ レ } シ ョ ン を 発 生 す る 鋼 板 に 適 用 す る こ と は で き な い も の と 考 え ら れ る 。

• u T r S が 低 温 側 へ 移 行 す る 原 因 は ， 従 来 の 報 告 に よ り 関 口 す る セ バ レ ー シ ヨ ン は 主 破 面 の 形 成 に 先 立 っ て 発 生 す る こ と が 確 認 さ れ て い る こ と を 考 慮 す る と ， セ パ レ ー シ ョ ン 発 生 に よ り 切 欠 先 端 の 三 軸 拘 束 が 緩 和 さ れ て 薄 板 の 積 層 状 態 と な っ て 脆 性 破 填 が 発 生 し に く く な る た め で あ る 。

・  z

方 向 シ ヤ ル ピ ー 衝 撃 試 験 結 果 で は ，

S 1 

m a x が

0.57

で あ る

B

鋼 の u

T r 

S が

S 1 max.

が

0.05

で あ る

A

鋼 の そ れ よ り も 低 温 側 に あ り ， 従 来 の 報 告 で 述 べ ら れ て い る よ う に ， セ バ レ ー シ ョ ン が 多 く 発 生 す る 鋼 板 の u

T 

r S は 高 温 側 に 移 行 す る と い う 報 告 と は 必 ず し も 合 致 し な い 。

Z

方 向 の 靭 性 が 低 下 し 始 め る

S 1 max.

の 大 き さ の 限 界 値 が 存 在 す る こ と が 推 察 さ れ る 。 また，

z

方 向 の 靭 性 が 若 干 低 下 し た C 鋼は， 二 相 域 の 低 温 側 で の み 強 い 制 御 圧 延 を 行 っ て お り ， こ の

こ と に よ っ て Z方 向 の 靭 性 が 低 下 し た 可 能 性 が 考 え ら れ る ロ

• L 方 向 の υTr S と Z 方 向 の υ Tr S の 関 係 に お け る S 1 m 8 x の 影 響 を 調 査 し た 結 果 ，

S Imax.

が 大 き い 鋼 板 で は

Z

方 向 の u

T  r 

S 

が 高 混 側 に 移 行 す る 傾 向 が 認 め ら れ る 。

Z

方 向 の υT

r 

S と

L

方 向 の uT 

r 

S の 差 と

S 1  max.

の 関 係 を 調 査

‑ 7 9

^・

し た 結 果 ， S Imax.が 大 き い 鋼 板 で は L 1u T r ^S も 大 き く な る 。 ただし， セ バ レ ー シ ヨ ン を 発 生 す る 鋼 板 で は ， u Trs  (L) が 大 き く 低 温 側 に 移 行 す る こ と が 確 認 さ れ て お り ， こ の 場 合 に は ，

Z方 向 の 靭 性 が 低 下 し て い な く て も 必 υTr S が 大 き く な る こ と から， L1uTrs に よ る S 1 m a x .の 許 容 備 を 設 け る こ と は 適 当 で な い も の と 考 え ら れ る 。

3 

) セ バ レ ー シ ョ ン 発 生 量 が 破 壊 靭 性 に お よ ぽ す 影

・ 大 き く 関 口 す る セ パ レ } シ ヨ ン が 発 生 し な い 温 度 域 に お い て は ，

S 1 

m a x に か か わ ら ず

L

T方 向 の dc に 差 異 は ほ と ん ど な いn

L T方 向 遷 移 温 度 領 域 に お い て ， S 1 max.が 小 ざ い 鋼 板 が Iタ イ プ の モ ー ド で 破 壊 し て も ， S Imax.が 大 き い 鋼 板 で は 皿 タ イ プ の モ ー ド で 破 壊 し て

d

c が 大 き く な る 。 こ の 原 因 は S 1 max. 

が 大 き い 鋼 板 で は 脆 性 き 裂 の 発 生 に 先 立 っ て セ バ レ ー シ ヨ ン が 発 生 し た た め に ， 主 き 裂 先 端 の 三 軸 拘 ;ボ が 緩 和 さ れ て 脆 性 破 壊 が 発 生 し に く く な っ た た め で あ る と 考 え ら れ る 。

• L 

T方 向 に お い て

V

タ イ プ の モ ー ド で 破 壊 す る 温 度 域 に お い て は，

S 1 

m a x が 大 き い 鋼 板 ほ ど

d

^c が 小 さ く な る 。 こ の 原 因 は ， セ バ レ ー シ ヨ ン が 発 生 す る こ と に よ り 荷 重 が 一 時 的 に 低 下 し ， そ の 後 セ パ レ } シ ョ ン が 次 々 に 発 生 し て 荷 重 が 増 加 し な い ま ま 試 験 が 終 了 し て ， 見 か け 上 の dm に よ っ て 比 較 し た た め で あ る0

• L T方 向 に お い て V タ イ プ の モ ー ド で 破 壊 す る 場 合 に は セ バ レ ー シ ヨ ン 以 外 の 脆 性 破 墳 は 発 生 し て お ら ず ， こ の よ う な dc は 真 の 脆 性 き 裂 発 生 限 界 で は な い た め ， 試 験 結 果 を 修 正 し て そ れ 以 上 の dc値 で 脆 性 破 壊 す る と い う 目 安 を 求 め る と ， S 1 max.に

よ る 差 異 は ほ と ん ど 認 め ら れ な く な っ た 。

・  z

^{方 向 の dc は，}

^S 1 

^{m a x が}

^0.66

の 鋼 板 で は 小 き く な る が ，

S 1 

m a x が

0.57

の 鋼 板 で は ほ と ん ど 差 が 認 め ら れ な い ロ

• L S方 向 の

d

c は， S 1 max.が 大 き い 鋼 板 で は 小 さ く な る 傾 向 が 認 め ら れ た ロ しかし，

S 1 

m a x が 大 き い 鋼 板 の 脆 性 き 裂 は 疲 労 予 き 裂 の 先 端 か ら 左 右 両 方 向 に 発 生 し て ブ エ ラ イ ト ・ パ ー ラ イ ト 層 に ほ ぼ 平 行 に 進 展 し た 後 ， き 裂 は 停 止 し て 試 験 片 は 破 断

し な か っ た 。

• L

方 向 の T d c  "''o・2と

Z

方 向 の T δ c= o . 2の関係， お よ び

L

方 向 の

TKc=2OOと Z方 向 の T Kc=2OOの 関 係 に お け る S 1 max.の 影 響 を 調 査 し た 結 果 ， S 1 max.が 大 き い 鋼 板 で は ，

z

^{方 向 と L方 向 の}

ドキュメント内 セパレーションを発生する鋼板の鋼構造物への適用 に関する基礎研究 (ページ 84-89)