5
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図3 ファインセラミックスの耐熱衝撃性評価のための
尺度母数 ぬ 驥 法(ワイブル分布図)
また,最小二乗法による直線回帰では,mと 表1の最下欄のそれぞれの合計値A,B,C,Dを
用いて式(3)及び(4)で計算することができる。
AB nD
m 2
(pdf 一覧ページ番号 )
B nC
AC BD
ΔT0 exp (4)
AB nD
ここに, n : 熱衝撃試験温度差条件の数
表1 ワイブル係数m及び尺度母数 一例)
i 椀 Ns Nci Pci Xi=ln
Yi=ln [{ln (1−Pci)−1}] 椀 Xi2 XiYi
1 170 10 5 0.45 −0.514 5.136 26.376 −2.642
2 150 5 1 0.13 −1.971 5.011 25.106 −9.878
3 180 5 5 0.87 0.713 5.193 26.967 3.703
: : : : : : : : :
: : : : : : : : :
: : : : : : : : :
: : : : : : : : :
n
計 A B C D
5.4.3 Tc
臨界温度差 臨界温度差 Δと変動係数C 式(5)及び式(6)で計算する。
1
T
Δc ΔT0Γ 1 (5)
m
2 1 1
Cν Γ1 Γ2 1 Γ 1 (6)
m m m
ここに, ・) : ガンマ関数,なお,ガンマ関数の近似式は,次による。
――――― [JIS R 1648 pdf 6] ―――――
6
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1+x) ≒1−0.574 864 6x+0.951 236 3x2−0.699 858 8x3
+0.424 554 9x4−0.101 067 8x5 (0≦x≦1)
T
式(5)と式(6)のmと Δc ΔT0 及びC 係を表2及び図4に示す。
表2 ワイブル係数mに対応する臨界温度差 Δ/尺度母数
Tc こ び変動係数C
ワイブル 臨界温度差 変動係数ワイブル 臨界温度差 変動係数ワイブル 臨界温度差 変動係数
係数 尺度母数 C 係数 尺度母数 C 係数 尺度母数 C
T
Δc T
Δc T
Δc
m m m
ΔT0 ΔT0 ΔT0
5.0 0.918 1 0.223 85 15.0 0.965 7 0.080 58 25.0 0.978 5 0.050 10
6.0 0.927 7 0.188 93 16.0 0.967 6 0.075 88 26.0 0.979 3 0.048 31
7.0 0.935 4 0.163 70 17.0 0.969 3 0.071 72 27.0 0.980 0 0.046 64
8.0 0.941 7 0.144 58 18.0 0.970 9 0.068 01 28.0 0.980 7 0.045 09
9.0 0.947 0 0.129 58 19.0 0.972 3 0.064 67 29.0 0.981 3 0.043 64
10.0 0.951 4 0.117 48 20.0 0.973 6 0.061 66 30.0 0.981 9 0.042 29
11.0 0.955 1 0.107 52 21.0 0.974 7 0.058 92
12.0 0.958 3 0.099 16 22.0 0.975 8 0.056 43
13.0 0.961 1 0.092 05 23.0 0.976 7 0.054 15
14.0 0.963 5 0.085 92 24.0 0.977 7 0.052 04
図4 ワイブル係数mに対応する臨界温度差 Δ/尺度母数
Tc こ び
変動係数C 係(表2の図示)
5.4.4 き裂発生温度差 き裂発生確率Pcに対応するき裂発生温度差 式(7)によって計算する。
1−Pc)−1]1/m (7
――――― [JIS R 1648 pdf 7] ―――――
7
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き裂発生確率Pcが0.010.50における式(7)の び図5に示す。
表3 き裂発生確率Pc及びワイブル係数mに対応するき裂発生温度差 牛 母数 係
ワイブル き裂発生確率
係数
m Pc=0.01 Pc=0.05 Pc=0.10 Pc=0.20 Pc=0.50
1.0 0.010 1 0.051 3 0.105 4 0.223 1 0.693 1
2.0 0.100 3 0.226 5 0.324 5 0.472 4 0.832 6
3.0 0.215 8 0.371 6 0.472 3 0.606 5 0.885 0
4.0 0.316 6 0.475 9 0.569 7 0.687 3 0.912 4
5.0 0.398 5 0.552 1 0.637 6 0.740 8 0.929 3
6.0 0.464 5 0.609 6 0.687 2 0.778 8 0.940 7
7.0 0.518 3 0.654 2 0.725 1 0.807 1 0.949 0
8.0 0.562 7 0.689 9 0.754 8 0.829 0 0.955 2
9.0 0.599 8 0.718 9 0.778 8 0.846 5 0.960 1
10.0 0.631 3 0.743 0 0.798 5 0.860 7 0.964 0
11.0 0.658 2 0.763 4 0.815 0 0.872 5 0.967 2
12.0 0.681 6 0.780 7 0.829 0 0.882 5 0.969 9
13.0 0.702 0 0.795 7 0.841 0 0.891 0 0.972 2
14.0 0.719 9 0.808 8 0.851 5 0.898 4 0.974 2
15.0 0.725 9 0.820 4 0.860 7 0.904 8 0.975 9
16.0 0.750 1 0.830 6 0.868 8 0.910 5 0.977 4
17.0 0.762 9 0.839 7 0.876 0 0.915 5 0.978 7
18.0 0.774 5 0.847 9 0.882 5 0.920 0 0.979 8
19.0 0.785 0 0.855 3 0.888 3 0.924 1 0.980 9
20.0 0.794 5 0.862 0 0.893 6 0.927 7 0.981 8
21.0 0.803 3 0.868 1 0.898 4 0.931 1 0.982 7
22.0 0.811 3 0.873 7 0.902 8 0.934 1 0.983 5
23.0 0.818 7 0.878 9 0.906 8 0.936 9 0.984 2
24.0 0.825 6 0.883 6 0.910 5 0.939 4 0.984 8
25.0 0.831 9 0.888 0 0.913 9 0.941 8 0.985 4
26.0 0.837 8 0.892 0 0.917 1 0.943 9 0.986 0
27.0 0.843 3 0.895 8 0.920 0 0.946 0 0.986 5
28.0 0.848 5 0.899 0 0.922 8 0.947 8 0.987 0
29.0 0.853 3 0.902 7 0.925 3 0.949 6 0.987 4
30.0 0.857 8 0.905 7 0.927 7 0.951 2 0.987 9
――――― [JIS R 1648 pdf 8] ―――――
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図5 き裂発生確率Pc及びワイブル係数mに対応する
き裂発生温度差 牛 母数 係(表3の図示)
5.5 相対法による熱衝撃試験方法 相対法による熱衝撃試験方法は,次による。
5.5.1 試験方法
a) 熱衝撃の印加 冷却媒体である水の温度を20±3℃に保つ。支持棒に保持された試験片を加熱装置内
の均熱帯に引き上げてセットした後に,約1030℃/分の昇温速度で試験温度まで加熱する。その後,
所定の温度で30分保持した後に,支持棒に保持された試験片を垂直に保ちながら冷却水槽中に自由落
下させ急冷する。試験片の落下高さは試験片先端から水面までを約300mm,水中を300mm以上とす
るのが望ましい。水中で510秒間冷却後,試験片を取り出す。
b) 耐熱衝撃温度差推定のための予備試験方法 3本以上の試験片 (i=1,2,3,···,n) を用いて,熱衝
撃温度差の推定値 ( ‰ の発生しない熱衝撃温度差 瀰 階的に毎回適切に増
させながら,5.2の検査によって全試験片にき裂の発生が認められるまで5.5.1a)の試験を繰り返して
行い,各試験片のき裂の発生する熱衝撃温度差 椰 椰 卞獗 (
+···+ 一 片にき裂の発生が認められない場合は,試験片の高さを高く
同様の実験を行う。
c) 耐熱衝撃温度差を求めるための熱衝撃の印加 毎回新たに試験片を用意し,予備試験を参考にき裂の
発生しない適切な熱衝撃温度差 瀰 階的に毎回適切な温度 瀰 青 させながら,5.5.1b)の
――――― [JIS R 1648 pdf 9] ―――――
9
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予備試験によって求めた熱衝撃温度差 すべての試験片にき裂が発生する熱衝撃温度差ま
で,各温度差ごとに5本以上の試験片に熱衝撃を印加する。
5.5.2 残存曲げ強さの測定 5.5.1c)の方法で熱衝撃を与えた試験片の中の熱衝撃破断しなかったものを
使用する。き裂の多い方の面を引張り面として,JIS R 1601に準じて,4点曲げ試験又は3点曲げ試験を
行い,熱衝撃試験後の残存曲げ強さを測定する。
5.5.3 耐熱衝撃性の評価 耐熱衝撃性を最大許容温度差 結果に対し
て横軸に急冷温度差 縦軸に残存曲げ強さ及びその平均を図6のように作図し,残存曲げ強さの平均値
が急激に減少する前後の急冷温度差の平均値を最大許容温度差 地 騰 譛 げ強さの平均
値が緩やかに低下する場合,強度低下の認められない温度差の最大値とすべての試験片にき裂が発生した
温度差の平均値を
図6 残存曲げ強さと急冷温度差の関係
5.5.4 き裂発生状況 き裂が試験片の長手方向に平行に,又は下部支点近傍に入った場合,強度低下が生
じないことがあるので,き裂の発生状況は熱衝撃試験後の試験片側面のき裂を写真によって示すことが望
ましい。写真は 騰地 に最も近い2点の温度差 片だけとする。
6. 報告 熱衝撃試験の結果は,精密法と相対法によって,次の項目について報告する。
6.1 精密法 精密法は,次による。
a) 試験方法(精密法と相対法の区別)
b) 試験条件(落下高さ,冷却水槽の大きさ,試験片の冷却水面までの落下深さ,試験片温度測定位置)
c) 試験片の材質,形状,寸法及び表面粗さ
d) 熱衝撃温度差とき裂発生確率のワイブル分布図
e) 各熱衝撃温度差における試験片の総数とき裂の発生した試験片の数
f) 臨界温度差 Δ,変動係数C
Tc 滿 尺度母数 こ びワイブル係数m
g) き裂発生確率Pc=0.1 (10%) におけるき裂発生温度差
――――― [JIS R 1648 pdf 10] ―――――
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JIS R 1648:2002の国際規格 ICS 分類一覧
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JIS R 1648:2002の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISB0601:2013
- 製品の幾何特性仕様(GPS)―表面性状:輪郭曲線方式―用語,定義及び表面性状パラメータ
- JISB7502:2016
- マイクロメータ
- JISB7507:2016
- ノギス
- JISC1602:2015
- 熱電対
- JISR1600:2011
- ファインセラミックス関連用語
- JISR1601:2008
- ファインセラミックスの室温曲げ強さ試験方法
- JISZ2343-1:2017
- 非破壊試験―浸透探傷試験―第1部:一般通則:浸透探傷試験方法及び浸透指示模様の分類