号数 ばね論文集47号(2002年)
ページ数 pp.21-25
種類 論文
論文名 AEを用いたコイルばねの遅れ破壊試験システムの開発
Title Development of New System for Delayed Fracture, Testing of Coil Springs by Using Acoustic Emission
著者 丹後 公一・小野 芳樹・杉山 充弘・阿久津 忠良・綾田 倫彦
Author Koichi TANGO・Yoshiki ONO・Mitsuhiro SUGIYAMA・Tadayoshi AKUTSU ・Michihiko AYADA
抄録  遅れ破壊感受性は,ばね鋼の高強度化の際において重要な問題の一つである.最近ではV,B合金元素添加や結晶粒微細化によるばねの耐遅れ破壊性の改善の研究も報告されている.しかし,これまで遅れ破壊感受性は寿命で評価されることが多く,き裂の発生から進展の過程を捉えた研究は少ない.AEは構造物のき裂生成を検出する手法として既に知られている.
 そこで我々はこのAEを用いたコイルばねの遅れ破壊試験システムを独自に開発した.本研究によりコイルばねの遅れ破壊によるき裂位置の検出はもとより,微小き裂の生成から進展に至る過程を捉えることができ,本方法が有用なことを明らかにした.
 一方,本法を用いて硬さ分布の異なるばねの遅れ破壊試験を行ったところ,ばね硬さ特に表面硬さによってAE(き裂)の発生時間・頻度が大きく異なることが判明した.また硬さの低いばねにおいてAEの頻度が多いことはSEM破面の擬へき開(QC)深さが深いこととも対応すると考えられた.
Abstract  Delayed fracture sensitivity is one of the most important problems for strengthening the spring steels. Recently , some papers are reported to improve the delayed fracture life by adding the alloy elements such as Vanadium and Boron or by refining the grain size. But, in usual case, delayed fracture properties are only evaluated by the total life for fracture and there are few studies on initiation of crack and its propagation. AE (Acoustic Emission) method is already well known to detect the initiation of (initial) crack of structural materials.
Hence, we developed a new system for testing the delayed fracture properties of coil springs by AE method. In this study, we clarified the superiority of this new method by the fact that the location of initial crack and its propagation of coil springs are detected in detail by analyzing AE signals. Using this method, we researched the effects of hardness distribution on the behavior of delayed fracture. The incubation time of initial crack occurrence and its frequency of events vary depending on the hardness distribution of coil spring, especially on surface hardness. Many events of AE signals in lower hardness of coil springs were considered to be related with the depth of quasi-cleavage fracture region detected by scanning electron microscope.
著者の所属 日本発条(株)
Belonging NHK SPRING CO., Ltd
Key Words Delayed fracture, Acoustic emission, Coil springs, Hardness distribution, Quasi-cleavage fracture