号数 ばね論文集48号(2003年)
ページ数 pp.1-6
種類 論文
論文名 SUS304金属ベローズの結晶粒径と疲労強度の関係
Title Relationship between Grain Diameter and Fatigue Strength for SUS304 Metal Bellows
著者 岡田 秀樹1)・ 安藤 柱2)
Author Hideki OKADA1)・Kotoji ANDO2)
抄録  オーステナイト系ステンレス鋼SUS304では,結晶粒を微細化することで降伏応力が大きくなる, Hall-Petchの関係が成立すると言われている.結晶粒微細化は,強化と同時に靭性も向上させる特徴がある. 著者らは,自動車部品の疲労強度を向上させるために疲労破壊のプロセスとその抵抗因子を明確にし,新しい疲労強度向上方法を提案した. その中で,特に結晶粒径に注目してみると,微細化することによって
(1)降伏応力(HV)が高くなる
(2)大きな圧縮残留応力が導入出来る
(3)ステ−ジ I のせん断型き裂を短くする
(4)表面粗さの低下などの効果が期待できる.
そこで本研究では,SUS304鋼の結晶粒径と疲労強度の関係を調べるために金属ベローズを用いて実験を行った. 結晶粒径の調整は,冷間圧延後のBA温度を変えることによって行い,その結果,結晶粒径が小さくなるにつれて寿命が向上する結果が得られた. 金属ベローズの場合,微細化による表面粗さの低下が最大の要因と考えられる.
Abstract It can be said that austenitic stainless steel SUS304 has the relationship of Hall-Petch in which proof stress increases with the decrease of a grain diameter. Fine grain improves both strength and toughness. In order to increase the fatigue strength of automobile parts, the author proposed the new improvement method on fatigue strength, through the clarification of the process of fatigue fracture and defensive factors. By decreasing grain diameter, it can be expected
(1)proof stress (HV) increase
(2)greater compressive residual stress
(3)shorter amount of fatigue crack of stage I
(4)surface roughness become smooth.
In this study, in order to investigate relationship between grain diameter and fatigue strength in SUS304 steel, the experiment was carried out by using the metal bellows of SUS304 steel where grain diameter was adjusted by changing BA temperature after cold working. It could be realized that fatigue strength increases in proportion with decreasing grain diameter. The main reason why the fatigue strength is improved is attributed to the experimental result that the surface roughness becomes smooth by decreasing grain diameter in metal bellows.
著者の所属 1)日本発条(株) 2)横浜国立大学
Belonging 1)NHK SPRING CO., LTD.
2)Yokohama National University
Key Words Metal bellows, Fatigue strength, Grain diameter, SUS304 stainless steel, Corrosion resistance