号数 ばね論文集46号(2001年)
ページ数 pp.19-25
種類 論文
論文名 高強度鋼の疲労破壊における表面破壊と内部破壊
Title Surface and Internal Fatigue Fracture of High Strength Stell
著者 阿部 孝行 1)・松岡 三郎1)
Author Takayuki ABE1) Saburo MATSUOKA1)
抄録  引張強度レベルが1300〜2130MPa級のばね鋼SUP7,9A,12とSKD61と11を用い、低・高サイクル疲労特性を求めた。105以下の低サイク ル領域下では、試験片表面からき裂が発生する表面破壊、105サイクル以上の高サイクル領域下では、内部介在物からき裂が発生するフィッシュアイ型の内部破壊となった。表面破壊に対しては、σa/σyc-Nf 関係は鋼種や強度に依存しない基準曲線となった。ここで、σaとσycは応力振幅と繰返し降伏応力である。き裂伝ぱパラメータσa3ai1/2を用いると,疲労寿命はAl2O3,CaO,CrC介在物の順に低下した。ここで、aiは介在物直径である。このことは,内部疲労特性が介在物の大きさのみならず、その種類にも 影響されることを示唆する。
Abstract   Low-and high-cycle fatigue properties were investigated for spring steels SUP7, 9A and 12, and tool steels SKD61 and 11 whose tensile strength ranged from 1300 to 2130 MPa. Surface fracture, where cracks initiated at the specimen surface, occurred at the low cycle region below 105cycles, whereas internal fracture, where cracks initiated at the internal inclusions, occurred at the high cycle region above 105 cycles. An unique curve of σa/σyc vs. Nf was obtained for the surface fracture regardless of steel and strength level. σa and σyc are stress amplitude and cyclic yield strength, respectively. Using a crack propagation parameter of σa3ai1/2, it was observed that fatigue life for Al-oxide, Ca-oxide and Cr-carbide inclusions in the descending order. Where ai is inclusion diameter. This suggests that the internal fatigue properties are affected by a species of inclusion as well as its size.
著者の所属 1)金属材料研究所
Belonging 1)National Research Institute for Metals
Key Words Spring Steel, Tool Steel, Low-and High-Cycle Fatigue, Surface and Internal Fractures, Inclusions