衝撃試験(しょうげきしけん)        [s17]

衝撃試験方法の一つに、試験片をハンマーで破断したときに失われるエネルギー(吸収エネルギーという)を測定する試験として、シャルピー衝撃試験が多く行われます。

この試験では、JISに、試験片形状が種々規定されていますが、低合金鋼では2mmUノッチの3号試験片が多いようです。
しかし、焼入れした工具鋼では、JISにない10Rノッチの試験データが多く見られます。


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衝撃試験の方法はいろいろあり、JISにはシャルピー、アイゾットの試験についての規定があります。

硬さの低いものでは、「じん性値」という言い方で、破壊のされにくさを評価しますが、試験片の(特にノッチの)形状によって、えられる数値は異なります。

工具鋼などを焼入れした場合の試験もシャルピー試験が多く用いられるようになってきましたが、高硬さ品になると、試験時の危険性が高くなり、数値のばらつきも大きいこともあって、近年では、日立金属が行っている「10Rシャルピー試験片」の沿って、各社も比較することが多くなっているようです。

10Rシャルピー試験片寸法 第一鋼業図面

これは当社の10Rシャルピー試験片の加工図であすが、ノッチ(溝)形状を滑らかにして、試験値のばらつきを抑えようと考えられたものです。

もちろん、JISにはないものですし、高硬さ品では加工も大変なうえ、大きく値がバラツクことは通例です。このために、ノッチをつけない値で評価するメーカーもあるようですが、ノッチを付けないとばらつきがさらに大きくなるようで、いずれにしても、高硬さの品物の試験は大変であるのですが、耐衝撃性を直接数値で表現できるために、その試験データはしばしば目にします。

高硬さの品物については、日立金属では、抗折試験値でそれを比較することが行われています。

下は、日立金属の鋼種例ですが、抗折試験による「抗折力×たわみ」を吸収エネルギーとして比較されています。折れにくいことは、ねばいということになります。

このように、工具鋼などで高い硬さの材料評価は試験が困難なだけではなく、試験片を作るまでの過程(材料、材料取りの方向や位置、熱処理条件など)を十分理解していないと試験や正しい評価はしにくいもので、これらの数値は長い経験と結果の蓄積があって公開されているもので、ある意味で、貴重なデータと言えるでしょう。


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