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H 7902

:2016

(1)

目  次

ページ

序文  

1

1

  適用範囲  

1

2

  引用規格  

1

3

  用語及び定義  

1

4

  原理 

1

5

  装置及び器具  

2

6

  試験片  

2

6.1

  試験片の形状及び寸法  

2

6.2

  試験片の数  

2

6.3

  試験片の作製  

2

7

  試験 

3

8

  計算 

4

8.1

  一般  

4

8.2

  圧縮ひずみ  

4

8.3

  圧縮応力  

4

8.4

  圧縮弾性率  

4

8.5

  圧縮耐力  

4

8.6

  初期最大圧縮応力  

4

8.7

  プラトー応力  

5

8.8

  緻密化開始応力  

5

8.9

  エネルギー吸収量及びエネルギー吸収効率  

5

9

  試験報告書  

6

9.1

  報告項目  

6

9.2

  任意報告項目  

6

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表  

7


H 7902

:2016

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,一般財団法人大阪

科学技術センター(OSTEC)及び一般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

業規格を改正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,経済産業大臣が改正した日本工

業規格である。

これによって,JIS H 7902:2008 は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。


日本工業規格

JIS

 H

7902

:2016

ポーラス金属の圧縮試験方法

Compression test for porous and cellular metals

序文 

この規格は,2011 年に第 1 版として発行された ISO 13314 を基とし,技術的内容を変更して作成した日

本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一

覧表にその説明を付けて,

附属書 JA に示す。

適用範囲 

この規格は,30 %以上の気孔率をもつポーラス金属の室温における圧縮試験方法について規定する。こ

の試験方法の適用可能なひずみ速度の範囲は,10

3

∼10

2

 s

1

とする。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 13314:2011

,Mechanical testing of metals−Ductility testing−Compression test for porous and

cellular metals(MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

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 7507

  ノギス

JIS B 7721

  引張試験機・圧縮試験機−力計測系の校正方法及び検証方法

JIS H 7009

  ポーラス金属用語

JIS H 7903

  ポーラス金属の熱伝導率試験方法

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS H 7009 による。

原理 

ポーラス金属に 10

3

∼10

2

  s

1

のひずみ速度になるように圧縮試験力を付与し,試験力及び変位を測定

し,プラトー応力,エネルギー吸収量などの圧縮変形特性を評価する。


2

H 7902

:2016

装置及び器具 

5.1

試験機  試験機は,JIS B 7721 に規定する方法によって校正・検証されたもの,又はクロスヘッド

の移動速度を一定に保つことのできる適切な材料試験機を用いる。

なお,試験機の試験力及び変位の指示精度は,設定した試験速度において,指示値の±1 %まで連続測

定が可能でなければならない。

5.2

加圧ジグ  加圧ジグは,上下二つの平行な面を介して,試験片に圧縮試験力を加えるために使用す

る。上下の加圧面の寸法は,試験片の断面積よりも大きく,その中心軸を機枠の中心線上に一致させなけ

ればならない。上下の加圧面は,研削及び鏡面仕上げした HRC60 以上の硬さでなければならない。加圧

面に潤滑剤を用いてもよい。

5.3

ノギス  試験片の直径又は幅,及び高さを測定するためのもので,JIS B 7507 に規定するノギス又

はこれと同等以上の精度をもつ測定器とする。

試験片 

6.1 

試験片の形状及び寸法 

試験片の形状は正四角柱,角柱又は円柱とする。試験片加圧面の短辺の長さ 又は直径 は,平均気

孔径 d

a

の 10 倍以上とし,かつ,10 mm 以上とする(

図 参照)。この場合,平均気孔径 d

a

は,製造業者か

ら明示された値を用いても,断面観察によって求めた値を用いてもよい。また,試験片の高さ h

0

は,試験

片加圧面の短辺の長さ 又は直径 の 1 倍以上 2 倍以下とする。

なお,平均気孔径の算定は,JIS H 7903 

附属書 A(ポーラス金属の構造の判別,気孔径,気孔率及び

気孔傾き角の測定方法)に規定する方法を用いる。

6.2 

試験片の数 

試験片の数は,5 個以上とする。

6.3 

試験片の作製 

試験片の作製は,機械加工,放電加工などによる。作製方法の選択,その条件などは,受渡当事者間の

協定による。

なお,切断する場合には,切削熱などのため,その材料の性質,ポーラス金属のセル又は気孔の形態な

どを変化させないように十分注意しなければならない。


3

H 7902

:2016

a)

  正四角柱試験片及び角柱試験片 b)  円柱試験片 

図 1−試験片 

試験 

試験は,次の手順によって行う。

a)

試験片の短辺及び長辺の長さ(正四角柱又は角柱の試験片の場合)

,又は直径 D(円柱試験片の場合)

を 0.1 mm 単位でノギス(5.3 参照)を用いて測定し,試験前の試験片の断面積を算出する。

b)

試験片の高さ h

0

を 0.1 mm 単位でノギス(5.3 参照)を用いて測定する。

c)

試験速度は,ひずみ速度 を用いて,式(1)によって求め,その値に試験機のクロスヘッド移動速度 V

を設定する。

Vah

0

×60  (1)

ここに,

V: 試験速度(mm/min)

h

0

b)

で得た試験片の高さ(mm)

a: ひずみ速度 10

3

∼10

2

(s

1

1)

1)

 10

3

に近い値が望ましい。

d)

試験片は,

製品が使用時に受ける圧縮荷重と同じ方向に圧縮試験力が加わるように加圧ジグ

5.2 参照)

を用いて設置する。

e)

試験片を試験機の上下加圧面の間に置き,試験片の中心線を上下二つの加圧面の中心線に一致させ,

試験片の上下両端が加圧面と平行であることを目視で確かめる。

f)

試験片に c)で設定したクロスヘッド移動速度で圧縮試験力を加え,圧縮試験力及び変位を記録し,

2

に例を示す圧縮応力−ひずみ曲線を作成する。


4

H 7902

:2016

計算 

8.1 

一般 

計算は,8.28.9 の手順によって行い,数値は,四捨五入によって小数点以下 2 桁に丸める。

なお,ポーラス金属では,圧縮試験中の断面変化を無視できる。

8.2 

圧縮ひずみ 

a)

試験片のゼロ変形点における高さ を,圧縮応力−ひずみ曲線から求める。この場合,圧縮応力−ひ

ずみ曲線の立ち上がり部において,曲線の勾配が最も大きくなる直線部分の接線を,横軸と交差する

まで延長したときの横軸との交点をゼロ変形点とし(

図 参照),この交点における試験片の高さ h

を求める。

b)

圧縮ひずみは,式(2)によって算出する。

100

0

1

c

×

=

h

h

h

e

  (2)

ここに,

e

c

圧縮ひずみ(

%

h

圧縮応力−ひずみ曲線における試験片のゼロ変形点における
高さ(

mm

h

0

箇条 7 b)で得た試験片の高さ(

mm

h

1

負荷した圧縮試験力に対応する試験片の高さ(

mm

8.3 

圧縮応力 

圧縮応力は,式

(3)

によって算出する。

A

F

σ

=

  (3)

ここに,

σ

圧縮応力(

N/mm

2

F

試験力(

N

A

箇条 7 a)で得た断面積(

mm

2

8.4 

圧縮弾性率 

圧縮弾性率は,圧縮応力−ひずみ曲線の立ち上がり部における曲線の勾配が最も大きくなる直線部分を

用いて,式

(4)

によって算出する(

図 参照)。

100

Δ

Δ

c

c

×

=

e

σ

E

  (4)

ここに,

E

c

圧縮弾性率(

N/mm

2

Δ

σ

c

直線上の

2

点間の応力の差(

N/mm

2

Δ

e

同じ

2

点間の圧縮ひずみの差(

%

8.5 

圧縮耐力 

圧縮耐力は,

0.2 %

の永久圧縮ひずみが生じる応力とする(

図 参照)。

8.6 

初期最大圧縮応力 

初期最大圧縮応力は,圧縮応力−ひずみ曲線において,圧縮耐力を超えた直後に応力のピークを生じる

場合,そのピークの応力とする(

図 参照)。


5

H 7902

:2016

図 2−圧縮弾性率,圧縮耐力及び初期最大圧縮応力の求め方 

8.7 

プラトー応力 

プラトー応力は,圧縮応力−ひずみ曲線において,プラトー領域内の応力で,通常

20

30 %

の圧縮ひず

みでの圧縮応力の平均値とする(

図 参照)。

図 3−プラトー応力及び緻密化開始応力の求め方 

8.8 

緻密化開始応力 

緻密化開始応力は,プラトー応力の

1.3

倍の値とする。

注記

緻密化開始応力を示すひずみを緻密化開始ひずみと呼び,対応国際規格ではプラトーエンドと

している。

8.9 

エネルギー吸収量及びエネルギー吸収効率 

単位体積当たりのエネルギー吸収量は,式

(5)

によって求める。また,エネルギー吸収効率は,式

(6)

によ

って求める。

( )

de

100

1

0

0

=

e

e

σ

W

  (5)


6

H 7902

:2016

4

0

0

e

10

×

×

=

e

σ

W

W

  (6)

ここに,

W

単位体積当たりのエネルギー吸収量(

MJ/m

3

W

e

エネルギー吸収効率(

%

e

0

積分範囲の上限値(

%

σ

0

圧縮ひずみ

e

0

における応力(

MPa

積分範囲の上限値は,

50 %

圧縮ひずみ又は緻密化開始ひずみとする。ただし,必要に応じて異なる上限

値としてもよい。

試験報告書 

9.1 

報告項目 

試験報告書には,次の事項を記載する。

a)

規格番号

b)

試験片の製品情報(名称,型番など)

c)

試験片の材質,密度,気孔率,気孔形態[連通気孔(オープンセル)又は独立気孔(クローズドセル)

平均気孔径(等軸状気孔の場合は直径を,異方性気孔の場合は長軸方向及び単軸方向の寸法)

d)

試験片の寸法,気孔径に対する一辺の長さ

e)

試験片数

f)

試験条件(温度,潤滑)

g)

試験速度(

ms

1

,初期圧縮ひずみ速度(

s

1

h)

試験結果

1)

プラトー応力(算出に用いたひずみ範囲も記載する。

20

30 %

2)

初期最大圧縮応力(測定が可能な場合)

3)

緻密化開始応力

4)

エネルギー吸収量(算出に用いた積分範囲の上限を記載する。

50 %

5)

エネルギー吸収効率

6)

圧縮応力−ひずみ曲線

9.2 

任意報告項目 

試験報告書には,受渡当事者間の協定によって必要と判断した場合に次の項目を記載する。

a)

試験機の種類及び装置の測定可能範囲

b)

試験片作製方法

c)

試験結果

1)

圧縮弾性率

2)

圧縮耐力

3)

測定値の統計データ

参考文献

金武直幸:ポーラス金属の圧縮試験方法,塑性と加工,

50

(2009)

1004

1008


7

H 7902

:2016

附属書 JA

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS H 7902:2016

  ポーラス金属の圧縮試験方法

ISO 13314:2011

,Mechanical testing of metals−Ductility testing−Compression test for

porous and cellular metals

(I)JIS の規定

(II) 
国際

規格

番号

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

箇条番号

及び題名

内容

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

1  適用範囲

1

適用範囲

変更

ISO

規格では,気孔率の適用範囲を 50 %以

上と規定しているが,JIS では,30 %以上
に変更した。室温での試験であること及び

ひずみ速度の適用範囲も追加した。

我が国では,気孔率 30 %程度のロ

ータス金属も用いるため,変更し
た。

3  用語及び
定義

3

用語及び定義

変更

ISO

規格では,

11 の用語を規定しているが,

JIS

では圧縮ひずみなど 8 の用語を箇条 8

に移動するとともに,JIS H 7009 の引用に

変更した。

箇条 8 で記載した方が定義及び内

容が明確になるため,移動した。 
なお,ISO 規格にはポーラス金属

用語はないため,一般的ポーラス

金属用語は,JIS H 7009 を引用し,
これに規定されていない用語は,

個別に本文で定義した。

4  原理

  4 原理

追加

JIS

では,ひずみ速度の範囲を追加した。

高速圧縮試験方法との違いを明確

にするため,追加した。

5  装置及び
器具

5.1  試験機

5.1

試験機

変更

ISO

規格で引用している ISO 7500-1 を,

JIS 

B 7721

に変更するとともに,試験機の試験

力及び変更の指示精度を追加した。

JIS B 7721

と ISO 7500-1 とは引用

箇所の内容が同じため,変更した。

5.2  加圧ジグ

5.2

加圧ジグ

追加

JIS

では,上下の加圧面の寸法は“試験片

の断面積よりも大きく”を追加した。

JIS

の適用範囲にある気孔率の低

い試験片では,断面積が増加する
可能性があり,試験片に均一に試

験力を加えるために必須であるた

め追加した。

5.3  ノギス

5.3

圧縮ひずみの測定
器具

追加

JIS

では,ノギスの規格として JIS B 7507

を追加した。技術的差異はない。

7

H

 790

2


2

016


8

H 7902

:2016

(I)JIS の規定

(II) 
国際

規格

番号

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

箇条番号

及び題名

内容

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

6  試験片 6.2

試験片の数

6.2

試験片

変更

ISO

規格では,

“3 個以上”としているが,

JIS

では“5 個以上”に変更した。

JIS K 7220

などにおいて規定する

5 個での評価及びユーザー判定へ
の信頼性(統計処理)の観点を考

慮した。

6.3  試験片の作製  6.3

試験片の作製

削除

JIS

では,試料上下面の平行,側面及び加

圧面の垂直,並びにばり取り加工の規定を
削除した。

これらの作業は,当然のものと判

断した。

7  試験

変更

JIS

では,試験片寸法の測定,試験速度の

設定も合わせた実施方法を箇条 7 に規定し

た。

試験片寸法の測定,試験速度の設

定を,試験の実施方法に含める方

が分かりやすいと判断した。

 7.1

試験温度

削除

ISO

規格では,“雰囲気温度 10∼35  ℃の

間”及び“温度調節機の設定温度を 23±
5  ℃”と規定しているが,JIS では,削除
し,適用範囲で“室温”と規定した。

一般的な室温で試験を実施すれば
問題ないと判断した。

 7.2

試験前の試験片寸
法の測定

削除

ISO

規格で推奨している測定箇所の数を削

除した。

試験片の寸法測定は当然であり,
あえて記載する必要はないと判断

した。

追加

ISO

規格では,試験片寸法の測定機器が規

定されていないので,JIS では,測定機器と
してノギスを規定した。

技術的差異はない。

 7.4

試験実施方法

削除

ISO

規格では,データサンプリング周波数

を規定しているが,JIS では,規定しない

ことにした。

一般的な静的引張・圧縮試験機を

使用すれば,十分な精度及びサン

プル間隔での試験力及び変位のデ
ータ採取が可能であるので,デー

タサンプリング周波数を規定する

必要はないと判断した。

 7.5

予備試験及び除荷
試験

削除

ISO

規格では,逆転負荷によるヒステリシ

ス負荷試験を実施して,プラトー応力を推

定する予備試験及び除荷試験が規定されて

いる。一方,JIS では,この予備試験及び
除荷試験を削除した。

我が国では,この方法は一般的で
はなく,試験の準備・実施も煩雑

となるため,適切ではないと判断

した。

8

H

 790

2


2

016


9

H 7902

:2016

(I)JIS の規定

(II) 
国際

規格

番号

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

箇条番号

及び題名

内容

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

8  計算

追加

JIS

では,計算の箇条を追加した。

JIS

では,規格の利便性を考慮し

て,計算の箇条を追加した。

8.1  一般

追加

数値の丸め方,及び断面積がほとんど変化
しない前提条件を記載した。

これらは,計算上不可欠であると
判断した。

8.2  圧縮ひずみ

3.2

圧縮ひずみ

追加

圧縮ひずみの詳細な計算方法を追加した。

技術的差異はない。

8.3  圧縮応力

3.1

圧縮応力

一致

8.4  圧縮弾性率

3.8

擬弾性勾配

変更

ISO

規格では,圧縮試験初期の圧縮応力と

圧縮ひずみとの関係を直線近似し,この値

を“擬弾性勾配”と称して,任意の規定と
している。これに対し,JIS では,この直

線の勾配を“圧縮弾性率”と定義した。

我が国では,学術及び工業分野で

一般的に JIS と同様の定義が使用

されているため,変更した。

3.10

弾性勾配

削除

ISO

規格では,プラトー応力の 70 %の応力

まで負荷後,20 %の応力まで除荷したとき
の圧縮応力−ひずみ曲線の勾配を“弾性勾

配”と定義している。JIS では,削除した。

我が国では,

“弾性勾配”を求める

方法は一般的ではなく,試験の準
備・実施も煩雑となるため,適切

ではないと判断した。

8.5  圧縮耐力

3.9

オフセット応力

変更

ISO

規格では,負荷−除荷ヒステリシス試

験による弾性勾配を基準に,永久ひずみ
0.2%に相当する応力を“オフセット応力”
と定義している。これに対して,JIS では,

圧縮弾性率の勾配を基準に,永久ひずみ
0.2 %に相当する応力を“圧縮耐力”と定義
した。

我が国では,このように定義する

圧縮耐力が広く用いられているた
め,変更した。

3.11

圧縮耐力

削除

ISO

規格では,負荷−除荷ヒステリシス試

験による弾性勾配を基準に,永久ひずみ
1.0 %に相当する応力として圧縮耐力を定
義している。JIS では,永久ひずみ 1.0 %に

相当する応力に対して特別に定義していな
い。

我が国では,永久ひずみ 0.2 %で定

義する圧縮耐力が広く用いられて
いるため削除した。

8.6  初期最大圧縮応力

3.3  初期最大圧縮応力

一致

9

H

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2


2

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10

H 7902

:2016

(I)JIS の規定

(II) 
国際

規格

番号

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条ごとの評価
及びその内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

箇条番号

及び題名

内容

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

8  計算 
(続き)

8.7  プラトー応力  3.4

プラトー応力

変更

ISO

規格では,20∼30 %又は 20∼40 %の圧

縮ひずみにおける圧縮応力の平均値として
いる。JIS では,20∼30 %の圧縮ひずみに

おける圧縮応力の平均に変更した。

JIS

では,30 %以上の気孔率をも

つ ポ ー ラ ス 金 属 を 対 象 と し て お
り,プラトー領域が短い又は不明

瞭な材料も対象となるため,プラ

トー応力の計算範囲は,短いひず
み範囲が適切であると判断した。

削除

ISO

規格では,プラトー応力算出のための

ひずみデータのサンプル間隔を 0.1 %以下

と規定しているが,JIS では,削除した。

一般的な静的圧縮試験機を使用す

れば十分なサンプル間隔での荷重

及び変位のデータ採取が可能であ
り,この規定は必要ないと判断し

た。

8.8  緻密化開始応力

変更

ISO

規格では,プラトー応力の 1.3 倍とな

る応力を生じる点を“プラトーエンド”と
しているが,JIS では,

“緻密化開始応力”

に変更した。

我が国では緻密化開始の用語が従

来から使用されて,学術及び工業
の分野で既に一般的に使用されて

いるため,変更した。

8.9  エネルギー吸収量
及びエネルギー吸収効

 7.7

エネルギー吸収量

及びエネルギー吸
収効率

削除

JIS

では,“積分範囲の上限値を変更した

場合に,その値を試験報告書に記載する。

を削除した。

JIS

では,9.1 の報告項目にて算出

に用いた積分範囲の上限を記載す
るよう規定したため,削除した。

9  試験報告

8

試験報告書

一致

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:ISO 13314:2011,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。

−  一致  技術的差異がない。

−  削除  国際規格の規定項目又は規定内容を削除している。 
−  追加  国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

−  変更  国際規格の規定内容を変更している。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。

− MOD

国際規格を修正している。

10

H

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2


2

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