同時発表: 筑波研究学園都市記者会(資料配布) 文部科学記者会(資料配付) 科学記者会(資料配付) 1
疲労データシート No.99, No.100, No.101 の発行について
平成18年 7月14日 独立行政法人物質・材料研究機構 概要:
独立行政法人物質・材料研究機構(理事長:岸 輝雄)は、中期計画における知 的基盤の充実に向けた取り組みの一環として、
1.『NIMS FATIGUE DATA SHEET No.99
溶接構造用圧延鋼SM490B荷重非伝達すみ肉溶接継手の疲労特性データシー ト -板厚の効果(その2,板厚160 mm)-』
2.『NIMS FATIGUE DATA SHEET No.100
熱間圧延ステンレス鋼板SUS310S(25Cr-20Ni)の長期高温低サイクル疲労特 性データシート』
3.『NIMS FATIGUE DATA SHEET No.101
チタン合金Ti-6Al-4V ELI (900MPa級)の疲労特性データシート』 の3冊を発行した。 今回発行したデータシートは、No.99では橋梁等で使用されるSM490B鋼に関して、 108回までの溶接継手の疲労1)特性を明らかにしている。No.100ではオーステナイト 系ステンレス耐熱鋼SUS310Sに関して、ひずみ制御試験2)で107サイクルまでの長期 高温低サイクル疲労特性を明らかにしている。No.101ではチタン合金Ti-6Al-4V ELI (900MPa級)に関して、102サイクルから105サイクルの室温低サイクル疲労特性と105 ~108サイクル域での室温高サイクル疲労特性を明らかにしている。 当機構では、平成 14 年 5 月 20 日に認証を受けたISO9001“Quality management system” ( JIS Q 9001「品質マネジメントシステム3)」)に従い、データシート発 行業務の運営を行っている。
2 【発行内容について】 1.疲労データシートNo.99(溶接継手疲労) 橋梁、船舶などの構造物は溶接施工が行われているが、溶接部は引張の残留応 力4)が発生するため疲労強度が著しく低下する。さらに、疲労強度は板厚に影響 されることから、板厚を9mmから160mmまで系統的に変えたデータシートを作成し ている。今回は板厚160mmの溶接継手の108回長期疲労特性を明らかにしている。 2.疲労データシートNo.100(高温疲労) オーステナイト系ステンレス耐熱鋼SUS310S(25Cr-20Ni)は加熱装置やボイラ機 器などに使用されている。高温機器の疲労設計や保守管理には、ひずみ制御の疲 労寿命曲線が必要であるため、104、105サイクルまでのデータに加えて、107サイ クルまでの長期疲労データも重要である。本データシートではこの材料について、 ひずみ制御試験による102サイクルから107サイクルまでの広範囲な疲労寿命特性 を室温から800℃の5つの温度条件で系統的に明らかにしている。 3.疲労データシートNo.101(チタン合金) チタン合金は、軽量で高強度が必要となる航空機をはじめとした機械や部品、 ならびに生体材料に多く使われている。すでに、最も汎用性の高いTi-6Al-4V合金 について105サイクル以下の低サイクル疲労特性デ一タ並びに1010サイクルまでの ギガサイクル疲労特性デ一タの整備を進めている(No.85、No.89、No.92)。本デー タシートでは、生体材料に多く使用されているTi-6Al-4V ELI合金の室温疲労特性 を系統的に明らかにしている。 【発行に伴う波及効果について】 当機構のデータシートは中立的な立場から試験規格(JIS 規格疲労試験法など)に 従い、信頼性の高いデータを 30 年以上にわたって公表してきた。今回のデータシート も、国内外の約 660 機関(国内 460、国外 200)に配布することにより、機械、構造物 の強度設計における設計応力の設定や材料選択等での基盤的な材料強度特性データと して、また、長期間使用された各プラント等の金属材料の劣化状況や余寿命評価等を 判断する場合の基準的参照データとして、幅広く活用されることが期待される。 金属材料の疲労強度に加え、クリープ、腐食、及び極低温強度に関する系統的なデ ータの公開が、平成 13 年度から当機構材料基盤情報ステーションのプロジェクトとし て開始されている。これらの知的基盤の充実に向けて当機構は積極的に取り組んでい る。
3 問い合わせ先: 〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1 独立行政法人 物質・材料研究機構 国際・広報室 TEL 029-859-2026 FAX 029-859-2017 事業内容に関すること: 独立行政法人 物質・材料研究機構 共用基盤部門データシートステーション No.99 担当 主幹エンジニア 前田 芳夫 TEL 029-859-2551 FAX 029-859-2201 No.100 担当 主任研究員 早川 正夫 TEL 029-859-2243 FAX 029-859-2201 No.101 担当 主幹研究員 竹内 悦男 TEL 029-859-2254 FAX 029-859-2201
4 用語説明 1)疲労 材料が、繰返しの荷重、またはひずみを与えられた際に破損する現象。 2)ひずみ制御試験 疲労試験において、試験部分のひずみの時間に対する変化を所定の値にすべく、 2点間のひずみ量を制御する試験。 3)JIS Q 9001 品質マネジメントシステム JIS Q 9001(ISO 9001)とは、製品品質そのものでなく、品質システムについて の規格で、より良い製品(ここではデータシートが製品にあたる)を生み出すため に品質保証の仕事の方法が決められている。 4)残留応力 残留応力とは、外力が作用していないにもかかわらず材料の表面および内部に 存在する応力のことである。溶接施工中には熱の冷却過程で起こる収縮によって 応力が誘起され溶接部周辺に応力が残り、残留応力となる。この残留応力は材料 の機械的・物理的性質に大きな影響を及ぼすことが知られている。