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日本工業規格

JIS

 Z

2278

-1992

金属材料の熱疲労試験方法

Method of thermal fatigue testing

for metalic materials

1.

適用範囲  この規格は,主として金属材料を対象とし,一定に保たれた異なる二つの温度領域に試験

片を交互にさらすことによって行う,熱疲労き裂発生に対する材料間の優劣比較又は材料選択を目的とし

た,内部拘束形の熱疲労試験方法について規定する。

2.

試験片  試験片は,次による。

(1)

試験片は,原則として円盤形又は短冊形で,いずれも断面がそろばん玉状とする。

(2)

試験片の形状及び寸法は,

図 による。ただし,図 に示す形状及び寸法の試験片を採取することが

できない場合は,受渡当事者間の協定によって別に定めることができる。

(3)

き裂の発生が予想される試験片の先端部表面は,滑らかで,加工きずなどがあってはならない。

図 1  試験片の形状及び寸法


2

Z 2278-1992

3.

試験装置  試験装置は,次による。

(1)

試験装置は,高温及び低温のある一定温度に試験片を保つことができる,高温領域及び低温領域をも

つものとする。

(2)

試験装置は,試験片を所定の時間ごとに,自動的に,二つの温度領域間を速やかに移動させることの

できる構造をもつものとする。

(3)

試験装置の加熱及び冷却能力は,試験片移動後,試験片全体が高温側の温度には 30 分以内で,低温側

の温度には 5 分以内で到達できるものとする。到達目標温度範囲は,設定温度が 100℃以上の場合は

±5℃以内,設定温度が 100℃以下の場合は±10℃以内とする。

また,水冷による場合は,30℃以下に冷却する。

4.

試験方法  試験方法は,次による。

(1)

各温度領域に試験片を保持する時間は,試験片全体が所定の温度に到達するまでの時間とする。試験

片が所定の温度に到達したことの確認は,試験片温度の直接測定によることが望ましい。ただし,あ

らかじめ試験片が所定の温度に均一になるまでの時間が調べられている場合は,それを保持時間とし

てもよい。

(2)

き裂の有無の確認は,試験を中断し,試験片を室温まで冷却してから顕微鏡を用いて行う。試験を中

断する間隔は,き裂発生繰返し数の 10%程度を目安とする。ただし,あらかじめ  き裂発生繰返し数

が予想される場合には,その近くまで連続して試験してもよい。

(3)

き裂発生繰返し数は,試験片の  き裂発生想定部分に,き裂発生としてあらかじめ定義した長さ以上の

き裂が認められるまでの繰返し数とする。この場合の  き裂長さは,試験片先端から  き裂先端までの

直線距離とし,原則として 1.0mm とする。ただし,受渡当事者間の協定によって,別に定めることが

できる。

(4)

試験の効率を高めるために,複数の試験片を一括して試験してもよい。ただし,試験片が不均一に加

熱又は冷却されたり,熱容量が大きくなりすぎて試験片移動後にそれぞれ温度に到達するまでの時間

が,指定の範囲より長くなってはならない。

5.

報告

5.1

試験結果報告書  試験結果報告書には,次の項目を記載しなければならない。

(1)

試験装置

(a)

装置の概要

(b)

高温領域及び低温領域の熱媒体の種類

(c)

高温領域及び低温領域での温度保持方法

(2)

試験材料

(a)

材料の名称

(b)

種類又は記号

(c)

製造履歴

(d)

化学成分

(e)

熱処理条件

(3)

試験片

(a)

素材からの試験片採取位置


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Z 2278-1992

(b)

試験片の形状及び寸法

(4)

試験条件

(a)

高温側温度

(b)

低温側温度

(c)

加熱過程の時間と冷却過程の時間及び周期

(5)

試験結果

(a)

き裂発生を定義した  き裂長さ (mm)  

(b)

き裂発生繰返し数[(a)で定義した  き裂長さ以上の  き裂を確認した繰返し数]

,及びその場合の最

大き裂長さ (mm)  

(c)

前項(b)の直前で中断した繰返し数,及びそこで確認された最大き裂長さ (mm)  

5.2

記録  試験結果報告書には,次の項目についての記録を付記することが望ましい。

(1)

素材の性質

(a)

室温,高温側及び低温側試験温度における機械的性質

(b)

熱膨張係数及び熱伝導率

(2)

試験条件

(a)

試験片移動に要する時間

(b)

各温度領域に浸せきする時間

(3)

試験結果

(a)

試験中断回数,及び中断の繰返し数

(b)

発生き裂の分布状態(写真又はスケッチで示す。

ニューマテリアルセンター  耐熱材料熱疲労試験方法委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

田  村  今  男

京都大学

(幹事)

金  澤  健  二

科学技術庁金属材料技術研究所

大  谷  隆  一

京都大学

池  田      要

工業技術院標準部

暇  本  輝  夫

株式会社クボタ素形材研究第 2 部

菊  地  正  夫

新日本製鐵株式会社第 2 技術研究所

福  井      寛

株式会社日立製作所日立研究所

河  合  久  孝

三菱重工業株式会社高砂研究所

時  政  勝  行

住友金属工業株式会社研究開発本部鉄鋼技術研究所

内  田  博  幸

株式会社神戸製鋼所技術開発本部材料研究所

新  田  明  人

財団法人電力中央研究所狛江研究所

宮  崎  松  生

株式会社東芝重電技術研究所

岩  永  真一郎

住友金属鉱山株式会社伸銅事業部

辻  井  忠  生

株式会社島津製作所第 2 科学計測事業部

飯久保  知  人

大同特殊鋼株式会社鉄鋼研究所

植  松  美  博

日新製鋼株式会社鉄鋼研究所

佐  平  健  彰

三菱マテリアル株式会社中央研究所

田  村      学

日本鋼管株式会社鉄鋼研究所

中  野  善  文

川崎製鉄株式会社技術研究本部鉄鋼研究所

桝  本  弘  毅

株式会社超高温材料研究センター山口研究所

服  部      博

石川島播磨重工業株式会社航空宇宙事業本部

田  中  照  司

川崎重工業株式会社技術研究所

阿  部  久  郎

東レエンジニアリング株式会社プラント技術部


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Z 2278-1992

氏名

所属

西          正

宇部興産株式会社開発部

(事務局)

後  藤  康  夫

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

脇  坂  啓  司

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