金属破面の解析と寿命推定

Ｒ＆Ｄ支援センター
技術者・研究者向けセミナーの紹介

金属破面の解析と寿命推定

会　場（株）日本テクノセンター研修室　【東京・新宿区】
日　時平成22年4月28日(水)　10：30～17：30

【講座の内容】

【受講対象】

・研究・開発・技術・設計分野の若手技術者　　

・金属製品の設計者、管理者、技術者　

・機械関連の設計者、管理者、技術者　

・建築・建設関連の設計者、管理者、技術者　

・設備設計者、管理者、技術者　

・自動車、航空機、重機の設計者、管理者、技術者　

・アトラクションの設計者、管理者、技術者　

・他、破壊事故の解析に携わる技術者、現場技術者

【予備知識】

・フラクトグラフィに関しては特に必要ありませんが、材料力学に関しては基礎的なことが予備知識としてあると望ましいです。

【習得知識】

・フラクトグラフィの基礎　破面の採取から応力などの推定まで。

【講師の言葉】

　はじめにフラクトグラフィにより破壊解析を行ううえで必要な破面の取り扱い方、破断面の観察に必要な機器などの基本的な事項（ルーチンワーク）について概説します。次に各種の破壊モードについて、マクロ及びミクロの典型的な破面を紹介いたします。ここでは実験室で各種破壊モードの破面を作成する方法、破面の特徴と破壊モード、及び破面の定量的な特徴と破壊力学パラメータの関係等について説明いたします。　

　最後に、実機の破損事例にフラクトグラフィを適用して、破損原因を特定するまでの過程について具体的に紹介いたします。特に、疲労破壊については破面から作用応力や寿命を推定する方法が技術的に確立しつつあることから、こちらについては重点的に説明を行います。

【プログラム】

１．フラクトグラフィ概論

　　1-1 はじめに
　　1-2 解析機器
　　1-3 破面の取り扱い
　　　　a　.破損部の特徴の把握
　　　　b.　破面の保護
　　　　c.　破面の洗浄

２．マクロ破面の典型的な例

　　2-1 静的破壊
　　　　a.　シェブロンパターン
　　　　b.　放射状模様
　　2-2 延性破壊
　　　　a.　繊維状模様
　　　　b.　シヤーリップ
　　2-3 疲労破壊
　　　　a.　ビーチマーク
　　　　b.　ラチェットマーク
　　2-4 環境破壊
　　　　a.　枝分かれ模様

３．ミクロ破面の典型的な例

　　3-1 静的破壊
　　　　a.　劈開（リバーパターン）
　　　　b.　擬劈開
　　　　c　タング
　　3-2 延性破面
　　　　a.ディンプル
　　　　b.　ストレッチング
　　3-3 疲労破面
　　　　a.　ストライエーション
　　　　b.　ストライエーション状模様
　　　　c　.粒界ファセット（粒界割れ）
　　3-4 環境破壊
　　　　a.　脆性ストライエーション
　　　　b.　ファンシェープトパターン
　　　　c　.粒界ファセット
　　3-5 高温破壊
　　　　a.　粒界すべり
　　　　b.　粒界ディンプル

４．フラクトグラフィと破壊力学を用いた破面解析法

　　4-1 ストライエーション間隔からの応力範囲及び寿命の推定
　　4-2 破壊機構マップを活用した応力範囲の推定

５．破損事故解析例

　　5-1 チェーンの疲労破面
　　5-2 アウトリガーボルトの疲労破壊
　　5-3 減速機の疲労破壊
　　5-4 石油掘削用海洋油田構造物の疲労破壊
　　5-5 原子力発電所蒸気発生器伝熱管の破断
　　5-6 トラッククレーン旋回サークルボルトの破断
　　5-7 天井クレーンガーダーの折損
　　5-8 コンクリートポンプ車のブームの破断
　　5-9 ホイスト減速機歯車の折損