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H 7601-2

:2002

(1)

著作権法により無断での複製,転載等は禁止されております。

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,財団法人大阪科学技術センター付属ニューマ

テリアルセンター(OSTEC)/財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定

すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,

経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

JIS H 7601-2

には,次に示す附属書がある。

附属書(参考)金属間化合物の高温引張特性

JIS H 7601

の規格群には,次に示す部編成がある。

JIS H 7601-1

  第 1 部:室温引張試験

JIS H 7601-2

  第 2 部:高温引張試験


H 7601-2

:2002

(2)

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目  次

ページ

序文

1

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  定義

1

4.

  試験の原理

2

5.

  試験片

2

6.

  試験装置

3

6.1

  試験機

3

6.2

  つかみ装置

3

6.3

  伸び計

3

6.4

  加熱装置

3

6.5

  温度測定装置

3

7.

  試験

4

7.1

  試験片の加熱

4

7.2

  試験方法

4

7.3

  試験の手順

4

7.4

  温度測定方法

4

7.5

  降伏点,耐力及び引張強さの測定

4

7.6

  破断伸びの測定

4

7.7

  絞りの測定

4

8.

  試験結果の表示

4

9.

  報告

5

附属書(参考)金属間化合物の高温引張特性

6


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日本工業規格

JIS

 H

7601-2

:2002

金属間化合物の引張試験方法―

第 2 部:高温引張試験

Method of tensile test for intermetallic compounds

Part 2: Elevated temperature tensile test

序文  金属間化合物は,特性的に金属とセラミックスとの中間に位置する材料群であり,延性―ぜい(脆)

性遷移温度を高温にもつ。この規格の目的は,金属間化合物の引張特性に及ぼす試験技術の影響をできる

だけ減らすことによって各機関で得られたデータの相互比較を可能にすることである。この規格では,特

に,延性―ぜい性遷移から生じる材料特性の変化に対応でき,かつ,延性温度領域でもぜい性温度領域で

も実用的に有用なデータを取得できる試験方法を規定している。

1.

適用範囲  この規格は,金属間化合物の室温を超える温度での引張試験方法について規定する。

参考  金属間化合物の高温引張特性は,附属書(参考)を参照。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 7721

  引張・圧縮試験機―力計測系の校正・検証方法

JIS B 7741

  一軸試験に使用する伸び計の検証方法

JIS C 1602

  熱電対

JIS G 0202

  鉄鋼用語(試験)

JIS G 0567

  鉄鋼材料及び耐熱合金の高温引張試験方法

JIS R 6251

  研磨布

JIS R 6252

  研磨紙

JIS Z 2201

  金属材料引張試験片

JIS Z 2241

  金属材料引張試験方法

JIS Z 8401

  数値の丸め方

JIS Z 8704

  温度測定方法―電気的方法

3.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS G 0202 によるほか,次による。

a)

標点距離(L)  平行部に付けた 2 標点間の距離で伸び測定の基準となる長さ。

1)

原標点距離(L

o

)  試験片に力を加える前の標点距離。

2)

最終標点距離(L

u

)  試験片が破断した後の標点距離。

b)

伸び計の標点距離(L

e

)  伸び計によって伸びを測定するために試験片の平行部に設定された長さ。


2

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この長さは,L

o

と異なってもよいが,試験片の幅・径より大きく,平行部長さより小さくなければな

らない。

c)

伸び  試験中の任意の時点における,原標点距離の増分。

d)

伸び(%)

1)

永久伸び(%)  規定応力を除去した後の試験片の原標点距離の増分で,原標点距離に対して百分

率で表した値。

2)

破断伸び(%)  破断後の標点距離の永久伸び(L

u

L

o

)

で,原標点距離に対して百分率で表した値。

3)

破断時全伸び(%)  破断の瞬間における全伸び(弾性変形と塑性変形とを含む。)を原標点距離に対

する百分率で表した値。

e)

絞り(%)  試験中に発生した断面積の最大変化量で,原断面積に対して百分率で表した値。

4.

試験の原理  室温を超える温度で試験片の長手方向に引張りの力を加えることによって試験片に破壊

するまでひずみを与えて,降伏点,耐力,引張強さ,降伏伸び,破断伸び,絞りなどの機械的性質のすべ

て又はその一部を測定する。

5.

試験片  試験片は,次による。

a)

試験片は,円形断面の丸棒試験片を用いる。丸棒試験片を採取することができない場合には,板状試

験片を使用してもよい。板状試験片は,JIS Z 2201 の 14 B 号とする。ただし,いずれの試験片でも素

材の形状及び/又は寸法によっては,JIS Z 2201 の定形試験片を用いてもよい。

b)

丸棒試験片の寸法は,

表 による。

  1  丸棒試験片の寸法

単位  mm

平行部の径

D

標点距離

L

o

平行部の長さ

P

肩部の半径

R

4 20

5.5

D

  ∼  7.5 D

15

以上

6 30

5.5

D

  ∼  7.5 D

15

以上

8 40

5.5

D

  ∼  7.5 D

15

以上

10 50

5.5

D

  ∼  7.5 D

15

以上

c)

試験片平行部の寸法に対する許容差は,JIS Z 2201 の規定による。

d)

試験片は,平行部の表面加工状態によって

表 に示す 5 種類に区分する。

  2  試験片の平行部の表面仕上げの区分

等級

試験片平行部の表面仕上げの種類

仕上げの状態

0.5

電解研磨仕上げ

1

研磨仕上げ #1500 の研磨

2

研磨仕上げ #400 の研磨

3

切削仕上げ

4

機械加工なし


3

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備考1.  試験片平行部の表面仕上げの各工程は,前加工のこん跡がなく

なるまで行わなければならない。

2.

このうちの#1500 の研磨布紙による研磨仕上げ(1 級)を標準と
する。ただし,伸びが 3  %以上である温度領域で試験が行われ
る場合には,JIS R 6251 及び JIS R 6252 の 400 番の研磨布紙に

よる研磨仕上げ(2 級)を標準としてもよい。

3.

精密鋳造材については,表面微小硬さで等級を区分してもよい。
この場合,精密鋳造材及びそれから作製した各等級の表面仕上

げ材を表面微小硬さで比較して,精密鋳造材と同等な硬さを示
す表面仕上げ材の等級を選び出し,それを精密鋳造材の等級と
する。

なお,

等級決定の根拠となるデータを報告書に記載しなければ

ならない。

e)

伸び計を取り付けるために,試験片の平行部につばを加工するときは,JIS G 0567 のⅡ形試験片を参

照する。

6.

試験装置

6.1

試験機  試験機は,JIS B 7721 の等級 1 級以上とする。

6.2

つかみ装置  試験片のつかみ装置は,試験中試験片を試験機の作動中心線上に保持できるもので,

引張り以外の力が加わらない構造のものとする。

6.3

伸び計  伸び計は,JIS B 7741 の等級 2 級以上とする。ナイフエッジやピポット式標点をもつ伸び

計を取り付けられない場合には,降伏点又は耐力の測定を目的にひずみゲージを使用してもよい。

6.4

加熱装置  試験片の加熱装置は,温度調節装置を備えた加熱炉を用い,試験中常に試験片の標点距

離の全範囲にわたり,

表 の許容範囲で一様,かつ,一定に加熱できるものを用いる。

  3  試験片温度の許容範囲

単位  ℃

温度範囲

許容範囲

600

以下 ±3

600

を超え  800 以下 ±4

800

を超え 1 000 以下 ±5

1 000

を超え 1 200 以下 ±6

備考  ただし,1 200  ℃を超える温度に

おける許容範囲は,受渡当事者
間の協議による。

6.5

温度測定装置

a)

計測器  計測器は,測定温度の全範囲にわたって試験温度が表 の許容範囲にあることを保証するの

に十分なものを用いる。

b)

温度計  温度計は,次による。

1)

熱電対は,JIS C 1602 に規定する熱電対を用いる。

2)

熱電対は,試験温度に十分に耐える材料のものを用い,熱起電力が使用中に変化しない範囲で,線

の径をなるべく小さくすることが望ましい。

備考  熱電対以外の温度計を使用してもよいが,熱電対による場合と同程度又はそれ以上の精度のも


4

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のを用いる。

7.

試験

7.1

試験片の加熱  試験片は加熱装置で,できるだけ速やかに指定温度まで昇温し,指定温度に達した

ら指定温度に 10 分間保持した後に試験を開始する。

7.2

試験方法  試験方法は,次のいずれかによる。

a)

試験開始から連続的に引張力を負荷し,降伏点又は耐力近傍における試験片標点間のひずみ速度は

0.3

%/min とする。降伏点又は耐力を超えた後破断に至るまでは,上下つかみ部間の相対移動速度を

試験片平行部長さの 7.5  %/min に制御する。

b)

試験開始から連続的に負荷し,降伏点又は耐力近傍及びそれ以降破断に至るまでの試験片標点間のひ

ずみ速度は 2 ± 1  %/min とする。

7.3

試験の手順  まず,7.2 a)の方法で試験を行い,得られた伸びの値が 3  %以上であった場合には,測

定値を試験結果とする。この方法で得られた伸びの値が 3  %未満であった場合には,7.2 b)の方法で再試

験を行い,測定値を試験結果とする。

備考1.  7.2 a)の方法で得られる伸びが 3  %未満であることが試験前から明らかである場合には,7.2 

b)

の方法を最初から適用してよい。

2.

附属書(参考)に記載のとおり,一般に,金属間化合物では延性―ぜい性遷移温度及び超塑

性の存在のために試験計画が複雑になり,ここで規定する伸び 3  %という値は,7.2 a)法を

とるか 7.2 b)法をとるかを判断するために便宜上設定されたもので,厳格に守る必要はなく

2.5

%∼4  %程度の範囲であれば任意に選んでよい。

7.4

温度測定方法  温度測定は,JIS Z 8704 によるほか,次による。

a)

熱電対は試験片の表面と熱的によく接触するように,熱電対の測温接点を設置するとともに,炉壁か

らの放射熱を避けるために,測温接点は遮へいし,また,熱電対の炉内の部分は絶縁する。

b)

標点距離が 50 mm を超える試験片の温度は,標点距離の両端近傍と中央部との 3 か所で測定し,その

平均値をとる。また,標点距離が 50 mm 以下の場合には,中央部の熱電対を省略してもよい。

c)

試験片の温度分布が

表 の許容範囲内にあることをあらかじめ確認できている場合には,熱電対の本

数を減らしてもよい。

7.5

降伏点,耐力及び引張強さの測定  試験開始から力及び伸びを連続的に記録して,得られた応力―

伸び曲線(応力―ひずみ曲線)から JIS Z 2241 に規定する方法で測定する。

7.6

破断伸びの測定

a)

破断伸びが 3  %に満たない場合には,伸び計を用いて得られる応力―伸び曲線(応力―ひずみ曲線)

から永久伸びを求め,これを破断伸びとする。

b)

破断伸びが 3  %を超える場合には,破断した試験片の軸が直線となるように破断面を突き合わせて永

久伸びを測定し,これを破断伸びとする。

7.7

絞りの測定  絞りは JIS Z 2241 の方法に従って測定する。

備考  試験片に表面加工を施すことなくひずみゲージを装着した場合には,その試験から引張強さ,

破断伸び及び絞りを求めてよい。しかし,試験片に表面加工を施してひずみゲージを装着した

場合には,その試験から引張強さ,破断伸び及び絞りを求めてはならない。

8.

試験結果の表示


5

H 7601-2

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著作権法により無断での複製,転載等は禁止されております。

a)

降伏点,耐力及び引張強さは,JIS Z 8401 によって整数に丸める。

b)

降伏伸び,破断伸び及び絞りは,JIS Z 8401 によって小数点第 1 位に丸める。

9.

報告  報告書には,次の事項を記載する。

a)

試験材料

1)

製造業者名

2)

材料の名称

3)

種類又は記号

4)

溶解番号

5)

化学成分

6)

加工条件

7)

熱処理条件

b)

試験片

1)

素材からの試験片採取条件

2)

形状及び寸法

3)

試験片の等級及び加工条件

c)

試験条件

1)

試験機及び伸び計の形式・等級

2)

加熱装置及び加熱方法

3)

試験温度

4)

ひずみ速度の制御方法

5)

ひずみ速度

d)

試験結果

1)

降伏点又は耐力

2)

引張強さ

3)

伸び及びその測定方法

4)

絞り

5)

力―伸び曲線

6)

試験片の破断位置


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附属書(参考)  金属間化合物の高温引張特性

この

附属書(参考)は,金属間化合物の高温引張特性を記述するものであり,規定の一部ではない。

金属間化合物には非金属性が強い化合物から弱い化合物まで様々な種類がある(JIS H 7601-1

附属書 1

参照)

。このうち高温強度材料として有用な物質は,非金属性をある程度含む金属間化合物である。このよ

うな化合物には下記項目の 3 番目のように,通常の金属材料に見られない特異な高温特性を示すことがあ

る。

金属間化合物の高温引張特性には留意すべき三つの特徴がある。その 1 番目は延性―ぜい(脆)性遷移温

度(DBTT)の存在である。2 番目は変形応力と破断伸びにひずみ速度が大きく影響することと,超塑性が

発現しやすいことである。3 番目は高温になるほど強度が増加するという,いわゆる強度の逆温度依存性

が存在する場合があることである。非金属性が強い金属間化合物ほど DBTT は上昇し,ひずみ速度依存性

は大きくなると考えられる。DBTT とひずみ速度依存性には,金属間化合物基合金の組成と組織とが影響

する。

DBTT

以上では,引張特性に及ぼす強いひずみ速度依存性は残るものの材料は,本質的に延性温度域に

あり,通常の金属材料とほぼ同等に取り扱い得る。DBTT 以下では材料は,本質的にぜい性温度域にある

が,高温では室温よりも延性が少し増加するのが通常である。典型的な金属性金属間化合物では,DBTT

は室温以下にあり,非金属性金属間化合物では,DBTT は融点近傍にある。

日本工業標準調査会標準部会  非鉄金属技術専門委員会  構成表

      氏名

              所属

(委員会長)  神  尾  彰  彦

東京工業大学(名誉教授)

(委員)

藍  田      勲

株式会社神戸製鋼所

有  川  彰  一

財団法人日本船舶標準協会

一  瀬      明

住友金属鉱山株式会社

今  福      豊

日本伸銅協会 
(三菱マテリアル株式会社非鉄材料カンパニー銅加工製品部)

碓  井  栄  喜

社団法人軽金属学会 
(株式会社神戸製鋼所)

齋  藤  鐵  哉

独立行政法人物質・材料研究機構

酒  井  勝  之

社団法人日本アルミニウム協会 
(三菱アルミニウム株式会社)

中  村      守

独立行政法人産業技術総合研究所

西  村      尚

東京都立工業高等専門学校

岩  坂  光  富

日本鉱業協会

村  上  陽  一

社団法人日本電機工業会

柳  沢  健  史

古河電気工業株式会社裸線事業部

山  田  桑太郎

社団法人日本鉄道車輌工業会