繰返し応力による炭素鋼の 表面損傷と材質硬化
遠 藤 達 雄
Surface Damage and Bulk Hardening of Carbon Steel by Repeated Stressing
Tatsuo Endo
This study d・al・with th・f・ll・wing・a）Th・f・tigu・d・m・g・in th・・u・face 1・y…f medium carbon steel differs from the damage in the bulk material． The difference was
、h。wn by u・ing・uccessive su・face・em・val du・ing・・t・・y b・ndi・g test・・b）Th…der・f the thickness of damaged layer of medium carbon steel（tensile strength is 67 kg／mm2，
f。ti禦。 limit i・28 kg／mm・．）w・・apP・・xim・t・ly O・075mm under th・・ep・at・d・t・ess・f
＝34〜35kg／mm2． c） Strengthening originated with repeated stressing， expressed by the P・・1・ng・ti・n・f f・tigu・lif・， w…b・e・v・d wh・n th・・ep・・ati・n・f・pecim・n by c・ack P・・P・gati・n w・・p・event・d by・uccessi…u・face・em・val du・ing rep・at・d・t・essing
1．緒言 とさらに内部とでは転位網の分布に明らかな差が あり，表面附近の転位分布異常が厚さ約10ミクロ 疲れ試験の途中で鍋の麺附近鵬層を除き ンに見られることを明らかにした。このほ餓が ながら求めた破麟命のほうが・このような操作 国においても，礁…，真武・8・等・9−…により をしないで勅譜通の疲れぎ命よりも大きし こ 糖層の諸雌の研究が行われた。
とは・Si・b・1・Stahli（1）以来Rlssne「その他によ これらの諸結果に共通なことがらは，応力勾配 って実験的に示され・Th・mp・・nとWad・w°「th がない状態で樋の紘しをうけるときでも，き
（2・3・4）は彼等の結果ならびに上述の結果を展望し 裂は物体表面にできること，また巨視的に同じ大 て金属の疲れき裂は表面に出るから・試験の途中 きさの全ひずみの繰返しをうけた材料を考える時 で表面の部分を適当に取り除けば寿命をかなり延 自由表面に近い物体の部分は内部部分にくらべて 長できると述べている。またForsyth（5）らは 変形損傷の起りかたが同じでなく，ひずみの繰返 繰返し応力をうける金属表面の観察を行なって しの影響が表層に選択的にある深さだけ応力の大 eXtrUSiOn， intrUSiOnが表面にあらわれることや・ きさと繰返しの函数としてあらわれ，表面層にき
いわゆるpersistent slipbandが金属の表層部に 裂が発生しやすいことを示していることでこの結 結晶粒子寸法程度の範囲に存在することなどを明 果はまた繰返し荷重の作用下で表層附近の材料の らかにした。このほかKlesnil， Luk6§（6）は，引 部分は内部にある部分よりも全ひずみ中で塑性ひ 張圧縮繰返し応力を受けた鉄の試料の表面附近な ずみが割り振られる率が多い可能性があることを
らびに内部部分から試料をつくり透過電子顕微鏡 暗示している。
をもちいて観察することにより，同一公称応力の また，ひずみの繰返しにともなって内部の材料 同一繰返しをうけた炭素鋼において試料表面附近 は繰返し応力による加工軟化または加工硬化をお
こしてき裂の発生に対し弱化ないし強化されるも は82〜84であった。小野式回転曲げ試験片は直径 のと考えられるけれども，これまでの研究では主 約2α＝12㎜ないし10η加（この場合は特記する）
として表面附近のいわゆる被害層の寸法や，被害 の試験部を中央にもち，ρ一125のアールがつい 層と焼鈍との関連につきしらべることに主な関心 ている。（図1）このため，曲げの応力集中係数 がもたれた結果，荷重の繰返しによる内部部分の は，H・Neuberによればα一6m沈，ρ一125㎜お 変化にとくに着目することが少なかった。この論 よびα一5ηη，ρ一125の場合，K6−1・014およ 文では，炭素鋼の表面層除去にともなう寿命の増 び1・012であるが，本論文での応力値は，すべて 加に関する実験のほか，表面層を除去しながら応 公称値であらわした。疲れ試験片の切削ならびに 力を繰返す操作によって普通の疲れ寿命よりも多 仕上げにあたり充分注油しながら，荒削りと仕上
くの繰返し応力を繰返し与えた試料を試験片とし げ削りとを行ない，仕上げ削りは低回転にて行 て疲れ試験を行えば，その寿命が大きくなる場合 なった。次に旋盤旋削によって試料表面附近に生 があることを示した。これは繰返し応力による一 じたと思われる加工層を除去するため，試験片 種の強化が行われることを示したことになる。 を毎分約1500〜3000回で回転させながらエメリ 本研究は，さきに表面疲れ層に関して行ってい 一ペーパーの粗いものからこまかい目0／6まで使
た研究（12）をもとに，今回追加実験を行って実験 って試験部分の表面を除去し，旋盤加工状態から 結果をなるべく統計的に処理してあらわすことに エメリー紙仕上げまでに除去した表面層の厚さ
したものである。 、 がα11ηη（直径あたり0・22πの以上となるように した。このあと電解研磨によってペーパーによる ト 』 ト 加工層を除き試験に供した。これら除去層の大き 2． 試験片と材料の性質
さは試験片切削による表面加工層に比べ硬度測定 使用材料はSF55相当炭素鋼で直径20㎜の圧延 の結果からも充分大きいと考えられる。また試料
丸棒である。素材のサルファープリント等に異常 直径の測定にはマイクロメーターを使用せず，読 は認められない。引張試験片および疲労試験片の 取顕微鏡を用いて非接触的に測定し，直径測定の 長さに切断した素材は825°C〜850°Cに30分間保 ためのキズが表面に入らぬように注意した。試験 持のあと炉冷焼鈍して試験片を旋削した。引張試 材料の顕微鏡組織検査によれば長手方向に繊維が 験には直径約7・5㎜，標点距離50耽 平行部分の のびた構造になっている。写真1（めは，試験片 長さ60沈沈の引張試験片8本を用い・得られた機械 の長手軸に直交する断面の組織で1（b）は，長手軸 的性質を表1に示す。またロックウェル硬度Rβ を含む断面である。
表1 材料の機械的性質
平均値8本の
標準偏差
降伏点 kg／mm2
39．4
1．2
引張り強さ kg／mm2
66．6
0．9
伸 び
（％）
24．3
1．9
絞 り
（％）
51．9
3．6
（め （6）
写真1 顕微鏡組織（100×0．72）
メ
τ 3㌔疲れ試験とその結果
言董藝モ≡雪 一回…疲…機を一試…
←一一一一210 は大部分約1715回／分で，なかには同じ試験機を ： 用い3000回／分で試験した実験結果も少数ある
が，速度による差が認められなかったので，本文 中いちいち区別はしないことにする。疲れ試験 として3種類の実験を行なった。すなわち，実 験ノ1は空中における普通の回転曲げ疲れ試験，
実験Bは破断予想寿命Nの約80〜60％の繰返 しごとに表面層をある厚さだけ除去し，各点の応 力がつねに一定になるような曲げモーメントを加 えて行なう疲れ試験。実験Cは表面層除去のた め運転を中止したことの影響をしらべる実験であ
る。
囚素材のS2V曲線 縦の応力軸を等分目盛，
寿命に対しては対数目盛を用いてあらわしたS」V 曲線を図2に，また実験結果を表2に示す。
ぐξ32 喜
ホ・・
砺
28
＼、．
＼＼
531−1 535−2 533−2 526−4 535−1 532−4 534−4 534−1
（8個の平均）
527−1 531−4A 529−K ＊ 530−1 531−3A＊
528−1 528−4A＊
526−2
34．0 34，0 34 0 34．0 34．0 34．0 34．0 34．0
（34．0）
33．0 32．9 32．0 31．0 30．86 29．0 28．0
2．1011 B
2．824 3．040 3．065 3．385 3．480 3．905 7．294
（3．416）
3、026 2．330 9．333 19．89 12．68 28．25 126．06 26．0 100．76
B B B B B B B
B B B B B B
N．B．
N．B．
〉
10 10 10 10 0 ロ ，
cycles t°F°ilue 力値が37kg／mm2と34kg／mm2において，対数 図2 8』V曲線
この表中に＊をつけた試験片の直径はほぼ10㎜
である。図2の中で右下りの直線は対数目盛の寿 命の偏差の二乗が最小になるように最小二乗法を 用いて定めたものである。疲労限としては破断非 破断の中間をとれば28．5kg／mm2，非破断の上限 をとれば28kg／mm2となっている。応力値が37 kg／mm2と34kg／mm2とにおいては，おのおの
7本ないし8本を用いて実験を行ない，破断繰返 し数の対数をとって算術平均μと標準偏差σと を定めた 図3のS2V曲線に記入した破線は 応
表2 繰返応力と疲れ寿命 50 P
試験片番号
527−1b 8 6 527−1A 526−4A 527−2B 533−3
（7個の平均）
533−1 526−1
応力，σ kg／mm2
37．0 37，0 37．0 37．0 37．0 37．0 37．0
（37．0）
35．8 35．0
破 断
繰返数N，
105 0．702 0．735 0．737 0．875 0．991 1．018 1．436
（0．901）
2．292 1．942
破断（B）
又は非破断
（NB）
B B
B、
B B B B B B
ひ45
ξ ㌔
量4° 添BcG
あ35ふ @ D〜わξ
E
30
102 103 104 105 106 10・
Cycles to Fαilure 図3 比較応力水準での繰返数
寿命の平均値を中心として標準偏差σだけ各々 時にその点に加えられていた応力と同じ大きさの ずれた点・4D， CFを通るようにひいた直線であ 応力σ1となるように試験片のモーメントを減少
る。 した値M1とし，σ1に対応する寿命の80〜60％
（B俵面層除去の効果に関する実験 材料の表 だけ回転曲げ応力をかける。このような操作を表 面ならびに内部が，繰返し応力に対してどのよう 面層除去量がξ1，ξ2…ごとに繰返す。すなわ に変化するかをしらべるためには，疲れ試験は応 ち，づ回の表面層除去によって直径は
力勾配のない引張圧縮状態において行われること 4、−4。−2￡ξ、（i1，2．．．∫）
がのぞましいが，今回は試験機のつこうにより回
転曲げ試験機を用いている。したがって表面層除 となり・そのあと加えた表面応力のはの一σ・
去操作搬れ試験の途中にはさまれる場合にも材 （4z／4。）σコ1ドイ）で・その時に加えたモーメン トλ4zは
料力学で計算される断面内各点の回転曲げ応力の
値や，励勾配臓層除去の前後で変らないよう 孤＝批（繊）3
として，試料中どこもつねに材料力学的に一定の に試験片の曲げモーメントの値を直径の減少につ
応力の繰返しをうけるようにしたのである。たと れて計算し調節して実験した。このことを図4を
用いてもう少し詳しく醐しよう。 えば表面励がσ・＝36kg／mm2の回転曲げ応力
をN・＝1・1×105回（36kg／mm2の応力での寿命 2V・の約80％）与えたのち，第一回表面層除去 （ξ1＝α075㎜）を，次に約2V1−1．3×105回繰 返してふたたび表面層除去（ξ2−0．075mm）をと いうように続行した。表面応力σ∫が33．4〜33．9 kg／mm2に達してのちは， いずれの場合も皮む
6ζ 漂當㌶麸巖蕊譲ζ欝
糟 このようにして物体内に着目してし・たF点が
表面に出たあと破断するまでに応力σ∫一σ4を受 ＼A けた繰返し数2V∫を求めた。 また皮むき操作の 最初から破断までの間試験片内の同一点は一定の
図4応力分布を＿定にする試験 …」Vプも求めた。
このように表面層を除去しながら疲れ試験を行 洞図中，たて線は中実丸棒の試験片の断面上の なうにあたって，毎回の除去層の厚さξをα群で 曲げ応力の大きさを示し，σo，σ1，σ2…σ乞はお は0・15／2㎜〜0・24／2獅，c群ではほぼ0・04／2㎜と のおの表面からの深さ0，ξ1，ξ1＋ξ2，…，Σzξ乞な し，その中間をb群とした。これらの実験はす る点ABC…における応力である。0、4は仕上 べて実験室内で行ない，試験片表面は空気にふれ げられた試験片の最初の半径を示す。はじめ た状態で行なっている。
に4。なる丸棒に表面応力がσ。となるモーメン （C）運転休止の影響
ト1脇で回転曲げ応力N・回を加えたあと，．エメ 表面層を除去しながら行なう前記（B）の実験にお リー紙と電解研磨によって半径あたり，ξ1だけ いて，試験片を試験機よりとりはずして表面除去 表面の皮をむき表面にあらわれたB点の応力が の操作を行なうため実験は中断されることにな 皮むきの前において表面でσ。なる応力をうけた る。すなわち表面層を除去された試験片の寿命中
には運転休止の寿命への影響も入っていると考え その対数はlo91Vr 13．68， log N．一ユ3．69，寿 ねばならない。従来，運転休止の影響は一般にな 命の対数の標準偏差は共に1．2で有意差があると いものとして広く認められているけれども，念の は云えないことがわかった。（危険率α＜0．01）
ため実験をした結果，下記に示すように運転休止
の影響は類似の運転休止の状況のもとで類似の使 4． 実験結果の検討
三麟㍍灘篇蒜㍍㌫：一定の応力勾配のもとで獅を除去噌・ら
mm・）の実験醜用した材料とほぼ同じ引張強さ 駆し応力を加えた前節の諸実験竺めりれ梼 の材料でどのくらいあるかを前記Bの鶏に湖 命を処女材料のそれと比較し三これりの寿命間に るとほぼ同時間休止することにしてしらべた．す 差があるか否かを統計的に検討するためには破断 繰返し数凡，2V￠を同一応力レベルの寿命に変換
なわちB実験での休止時間の平均値にあわせて
38×1。・の繰返しのあと，1・琳止，44×1・・ するのが好都合である・変換の方法はいろいろ考 の繰返しのあと3日の休止を与えた．このよう｝こ えられるけれども・ここでは最も鱗1こ同一励
して応力34kg／mm・のもとで求めた酬までの のもとでの寿命の対数の分布に塑して比較する 撒返し数N。を表3に示す．ま鍋一材料の連 勧図3を用いる・すなわち・臓まH点の繰 続試験で嚇繰返し数凡を表4耐・
表3運転休止を行なった場合の には，AD， CFの交点Pを定め， HPを結び 破断までの総繰返数 （応力34kg／mm2） 句をあらわす水平線との交点Gの繰返し数を求
試験片番号 540−2 536−2 540−1 539−2 536−1 540−4 537−1 539−3 537−3
総繰返し数∧％
102 7424 7536 8068 8322 8378 8558 9817 10095 11345
め，Gの寿命をσσなる比較応力水準における寿
命とする。
この方法によって，実験群α）のC）における比較 応力水準をおのおの34kg／mm2，35kg／mm2，
35．7kg／mm4にとって比較応力水準での寿命N∫・
瓦を求めたものが，表5めのの中の（Nゾ）34，
（Nの34，（N∫）35，（N、）、、．（N∫）35…（瓦）35・・
である。まずこれらの寿命を用いて試験群（a），
㈲，（c）の寿命を処女材の寿命と有意水準5％で 比較した。表面応力が36kg／mm2の状態から繰 返応力を加え始め処女材のSN曲線から予想され 表4 ﾙ：㌶綴験麟熟／mm，） る破断寿命の6・−8・％を与えたのち75−12°μの
試験片番号 540−3 538−3 538−4 537−4 536−5 536−3 538−2
破断繰返し数∧「c 102
6340 8043 8446 9097 9110 9260 13011
表面層除去を行ない，ついで砿で繰返応力を加 える操作を繰返したα群において，表面の応力 がついにほぼ34kg／mm2となるまで何度も表面 層を除去し，そのあとの破断までの繰返数2V∫お
よび総繰返数Nzを求めれば表5のの第3，5列 を得る。これを比較水準での寿命に換算し処女材 の寿命と比較すると，いずれも処女材の寿命より は大きい。すなわち寿命の平均値の比は表2，表 5α）よりNプ／N＝＝5．97×105／3・416×105＝1・75 両試験における破断繰返し数について寿命の対 および瓦／1▽＝1・085×1・06／3416×105＝a16で 数の平均値は」▽ρ＝8．7×105，瓦，＝8．86×105， あった。
表5 表面層の除去を伴なう疲れ試験結果・ 次に，、表面応力36kg／mm2の状態から繰返し
（最終回繰返し時の表面応力σ∫での破断繰返し数をNρ 応力を加えはじめて・70μ程度を除去したb）
σゾを物体表面ならびに内部において受けた総繰し数を の実験におい三・比較応力水準を35kg／rnm2に Nプ＝Σ1Vとする。） とった場合・∬τは処≡女材の平均寿命よりも短か く寿命比は（2Vプ）35／（N）35−1．06×105／2．2×105 試験群 a）△4≒α15〜0．24mm 』＾ ＝α48となり，（N ）35は処女材の平均寿命よ （σ。＝36kg／mm2，（泣）34＝3．416×105）， りも長く，その寿命比は（瓦）35／（N）35＝385×
105／2．2×105＝1．75となって，次にのべるc）群 と前述のα）群との中間の状態になっている。つ ぎに同様の実験で表面除去量が毎回10μ（直径あ たり0．02㎜）より大きくなくほぼその程度である c）の場合には（N∫）35．7＝8．63×104は（N）35．7 ＝1．6×105よりも短かくのと同様で，（」Vゾ）35．7 ／（N）35．7＝8．63×104／1．6×105−0．54となり，
また（Nε）35．7＝2．09×105と（N）35．7との間で はその比は1．31となり有意差がないとは云えな 試験群 b）△4・rO．14mm かった。以上をまとめると表6に示した通りにな （σ・＝36k9／mm2・（N）35＝2・2×105） る。表7には詳細のデータを示す。これより次の
試験片 σ∫ ムr∫ （1V∫）34 ハr8 （∧r8）34
番号 （kg／㎜2） （102） （105） （102） （105）
528−2 33．40 6042 4．6 12282 9．2
528−4 33．89 6867 6．4 10987 10．3
532−1 33．72 7264 6．4 13024 11．2
531−4 33．89 7600 7．2 11810 11．2
532−2 33．85 6093 5．6 13813 12．4
寿命の対数の平均 5．97 10．85
試験片
番号
527−4 527−3
σ∫
（kg／㎜2）
35．11 34．57
ムr∫
（102）
寿命の対数の平均 1159
965
（1vゾ）35 疏
（10）5 （102）
1．2 3529
0．82 3545 1．06
（2V8）35
（105）
3．8 3．9 3．85
ように云うことができる。 ・
1）破断寿命の60〜80％の繰返し数だけ応力を 加えては表面層を除去する操作を一組として数回 繰返したα群の場合．表面を75μ以上除去して は寿命の60〜80％繰返し応力を加えると繰返し の総数2V ばかりでなく，2VプもNより大きく，
試験群 c）△4≒0．02mm これは75μ程度以上の表面層除去によって表面附 （σ。＝35．8kg／mm2，（N）35．7＝1．6×105） 近の損傷を取除くことができると共に繰返応力に 試験片
番号
535−4 531−2 531−3 534−3 532−3 535−3
σ∫
（kg／㎜2）
35．68 35．73 35．67 35．76 35．67 35．69
∧rプ
（102）
寿命の対数の平均 508 722 885 972 1100 1200
（」Vゾ）35．7
（104）
5．04 7．3 8．6 10．1 10．8 12．0 8．63
∧r8
（102）
1708 1922 2085 2172 2330 2400
（」Vτ）35．7
（105）
1．70 1．96 2．04 2．23 2．30 2．40 2．09
よって強化されたと解釈できる。除去層の厚さが 10μ程度のc）群では層除去に伴なう寿命の延長 を期待できず寿命が約半分となるにもかかわらず 全繰返し数と処女材の疲れ寿命とにも有意差が認 あられる。これは10μ以上の表面層がすでに損傷 を起していながらも（2vプ＜N），硬化も起ってい る（2Vε＞N）と考えられる。70μの表面層を除去 したの群の場合には，α）群との群との中間 的性質を示し最後の応力のもとでの繰返し数は材 料の処女材の寿命よりも小さいが，総繰返し数で 表6 表面層除去量と平均寿命 比較すれば処女材の寿命よりも大きい。これらの
実験群 a b C
毎回の表面
除 去 量
（半径当り．μ）
75〜120
70 10
万∫／万
1．75 0．48 0．54
恥／万 3．16 1．75 1．31
結果は，MUIIer， Hempel， Thompson，などの実 験と同じ傾向である。なおb）のにおいて1V∫／
2V＜1の理由は電解研磨が中途はんぱで
persistent slip bandをじゅうぶん除けずむしろ 溝を深めたためと思われる。
表7疲れ試験付表
Specimen No．
528−2
528−4
532−1
531−4
532−2
527−4
527−3
535−4 531−2 531−3 534−3 523−3 552−3
Dia．
4z mrn 11．684 11．475 11．311 11．087 10．843 11．705 11．465 11．250 11．019 11．880 11．689 11．540 11．283 11．129 11．496 11．229 11．000 10．821 11．738 11．530 11．368 11．199 11．038 11．871 11．717 11．578 11．835 11．503 11。366 11．632 11．594 11．877 11．852 11．612 11．572 11．910 11．898 11．786 11．744 11．501 11．466
Reduct．
of dia．
2ξzmm
0．209 0．164 0．224 0．244
0．240 0．215 0．231
0．191 0．149 0．257 0．154
0．267 0．229 0．179
0．200 0．162 0．169 0．162
0．154 0．139
0．332 0．137 o．o元
o．oi元
o．o元
0．012
0．042
0．035
Stress on surface σ乞kg／mm2
36．00 35．36 34．85 34．14 33．40 36．00 35．26 34．60 33．89 36．00 35．42 34．97 34．19 33．72 36．00 35．16 34．45 33．89 36．00 35．36 34．87 34．35 33．85 36．00 35．53 35．11 36．00 34．99 34．57 35．80 35．68 35，80 35．73 35．80 35．67 35．80 35．76 35．80 35．67 35．80 35．69
No． of repetitions ム万102
1100 1340 1540 1900 6402 1100 1370 1650 6867 1100 1300 1500 1860 7264 1100 1400 1710 7600 1100 1330 1530 1760 6093 1100 1270 1159 1100 1480 965 1200 508 1200 722 1200 885 1200 972 1230 1100 1200 1200
Total
no． of repetitions ∧rz 102
12282
10987
13024
11810
13813
3529
3545 1708 1922 2085 2172 2330 2400
Broken or Not broken
B，N NN NN B NN NB
NN NN B NN NB
NN NN B NN B NN B NB NB NB NB NB NB
2）表面層を除去しながら，繰返し応力を繰返 用させる時，α）群で顕著に示されるように，破 し加えた材料では，前記のように内部部分は材料 断までの繰返し数は処女材のそれよりも有意に大 の疲れ寿命よりも多くの繰返しに耐えたことにな きくなる。このような強化は，漸増応力を材料に
る。すなわち，本実験のように，ある表面層厚さ 加えたときにあらわれるいわゆるコーキシングと を除去したのち，破断に到るまで繰返し応力を作 同じく繰返し応力による強化の一種であって繰返
し応力を受ける場合，試験片内部では繰返し応力 考えることができる。また表面層を除去すること によって結晶間に相対たりが繰返され，硬度も増 によって疲れ破断の寿命は表6に示すとおり除去
してこれらの部分が表面に出た時，き裂の発生や 層の厚さが大きくなるにつれて増大し，き裂が伝 伝播が処女材よりも困難になっていると考えられ 播して来なければ材料内部は多くの繰返しに耐
る。一方，表面附近ではこのような硬化が起ると え，この間材料は繰返し加工硬化をうけて硬化さ 共にeXtrUSiOn， intrUSiOn等を生じこの部分より れる。すなわち繰返し応力によってき裂が広がっ 疲れき裂が発生する。これ等の小さいき裂やすべ て材料が破断することのないように，き裂のもと り帯などは，試験片表面が破断に近づきつつある を除きながら多くの繰返応力を与えると，材料は という意味での損傷である。またこれらき裂の発 多くの破断繰返し数をもつ材料に変化する。すな 生源から少しずつ発生したき裂の芽は繰返しの初 わち繰返応力による硬化（強化）が起る。
期は表面附近にあり，繰返しと共に内部に進行す おわりに本研究を行なうに当り，表面層の異状 ると考えられる。したがって，き裂が発生しても 強度につき示唆された九州大学西谷弘信氏ならび その部分を除去してやれば，試料の破断は起らな に・実験研究に当って協力された日野孝良・岩本隆 いことになる。75μ以上表面層を除去しつつ繰返 敏，小林角市，細井莞寿の諸氏に謝意を表する。
し応力を加えた実験結果はこのようなことが起っ また種々の貴重な討論と支援をいただいた光永公 たことを示唆していてき裂さえ伝播して来なけれ 一氏に感謝する。
ば，内部の部分は，表面にある場合に比べ繰返し
応力に伴なう強化作用もあいまって大きい繰返数 参考文献
に耐えることを繭が1より大きい事が竺して11。：：霊 i∴舗：㌶壌蹴enwes
いるばかりでなく・そのような繰返応力をっけた 2）N．Th。m，。。n， N． J． W。d。w。，・hand L。。a・，
材料は繰返し歪による硬化（強化）が起ることを PhiL Mag，V。U． No 113（1956）．
実験群の2Vε／Nが1より大きい事は示している。 3）N． Thompson， N． J． Wadsworth， Metal 以上の表面層除去の研究において，表面層を除 Fatigue， Advances in Physics， Phil． Mag．
去する操作を試験中行なうことに伴なう運転休止 SuPP1．，Vol．7， No・25（1958）．
の影響は前述の実験｝≡明らかなよう1こ相の4遮蕊P叢㌫⑪hnW ley＆S°ns
実験において無視できよっ。 5）J．E． Forsyth， Nature， London．，171，172 なお以上の実験においては，試験片表面はつね （1963）．
に空気にふれているが，空気の腐蝕による寿命え J・Inst・Met・・83・395（1955）・P・・Acta Met・・
の影響を除去するためには稲性ガス中での同様6；1；13隠；PL。k己§，J。＿。fl，。nand
の疲れ試験を行なうことが望ましい。 Steel Inst，Oct，，1043（1965）．
7）石橋，金属の疲労と破壊の防止，養賢堂，
昭42改訂版，
引張強さが67kg／mm2の炭素鋼に繰返し応力 同・機械学会論文集・28−194・1301（昭37−10）・
を加⊇合，破断予想寿命の6・−8・％ごとに表8！欝㌶麓㌶こ；1＝翌已也
面層を約75μ以上除去しては再び繰返し応力を加 9）H．M611er， M． Hempel， Arch． EisenhUtterlw，，
える操作をくりかえせば，破断に到るまでの寿 25，39（1954）．
命を延長することができる。毎回の表面層除去量 10）瀬戸口・第40期通常総会講演前刷・No 85・5（昭 が1・躍度では麺層除去に伴なう寿艇長はな11）設）F。、、，ちAircraf、 E。g，29211（1957）．
く，連続負荷下の寿命よりむしろ小さい。70μ除 12）遠藤，日野，岩本，第10回九州工業大学学内研究 去では両者の中間であって，75μはこの材料にお 発表会（公開）講演要旨集，3（昭33−10）
いて寿命の％程度の繰返し応力を加えた試験条件 遠藤，第11回材料研究連合講演会前刷（昭42−9）
における被害の集中する表面層厚さのオーダーと
