JIS R 1760:2016 ファインセラミックスの室温での圧子圧入（ＩＦ）法による破壊抵抗試験方法

                                                                                   R 1760 : 2016

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 原理・・・・[2]
•  5 装置・・・・[2]
•  5.1 試験機・・・・[2]
•  5.2 圧こんの対角線長さ及びき裂長さの測定装置・・・・[3]
•  6 試験片・・・・[3]
•  6.1 試験片の厚み・・・・[3]
•  6.2 試験面・・・・[3]
•  7 試験方法・・・・[3]
•  7.1 試験力・・・・[3]
•  7.2 試験前の確認事項・・・・[3]
•  7.3 圧子の清掃・・・・[3]
•  7.4 試験片の設置・・・・[4]
•  7.5 長さ測定装置の調整・・・・[4]
•  7.6 試験力の負荷・・・・[4]
•  7.7 試験中の注意事項・・・・[4]
•  7.8 圧こん間距離及び圧こんと試験片の縁との距離・・・・[4]
•  7.9 圧子の状態の確認・・・・[4]
•  7.10 測定に用いる圧こんの判定・・・・[5]
•  7.11 圧こんの対角線長さ及びき裂長さの測定・・・・[6]
•  7.12 測定点数・・・・[7]
•  8 計算・・・・[7]
•  8.1 圧こんの対角線長さの平均値2a及びき裂長さの平均値2c・・・・[7]
•  8.2 ビッカース硬さ・・・・[7]
•  8.3 破壊抵抗・・・・[7]
•  9 報告・・・・[8]
•  附属書A(参考)試験面の加工方法の一例・・・・[9]
•  附属書B(規定)試料台の移動軸の調整方法及び長さ測定の校正方法・・・・[10]

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――――― [JIS R 1760 pdf 1] ―――――

R 1760 : 2016

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づき,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本
工業規格である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              R 1760 : 2016

ファインセラミックスの室温での圧子圧入(IF)法による破壊抵抗試験方法

Test method for fracture resistance of fine ceramics at room temperature by indentation fracture (IF) ethod

1 適用範囲

  この規格は,機械部品,構造材料などの高強度材料として使用する巨視的に均質でち(緻)密質のファ
インセラミックスの室温(535 ℃)における圧子圧入法による破壊抵抗試験方法について規定する。巨
視的に均質でち(緻)密質のファインセラミックスとしては,通常のモノリシックセラミックスの他に,
ウィスカ又は粒子で分散強化した複合材料も含まれるが,連続繊維強化複合材料及び多孔体には適用しな
い。また,転がり軸受球用窒化けい素材については,この規格を適用せず,代わりにJIS R 1669を適用す
る。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0601 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
    JIS B 7153 測定顕微鏡
    JIS B 7725 ビッカース硬さ試験−試験機の検証及び校正
    JIS B 7735 ビッカース硬さ試験−基準片の校正
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語
    JIS R 1602 ファインセラミックスの弾性率試験方法
    JIS R 1610 ファインセラミックスの硬さ試験方法
    JIS R 1669 ファインセラミックス−転がり軸受球用窒化けい素材の基本特性及び等級分類
    JIS Z 8401 数値の丸め方

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS R 1600によるほか,次による。
3.1
破壊抵抗 KI, IFR
  ビッカース圧子を用いて試験面に圧こんをつけたときの試験力と,圧こんの対角線長さとき裂長さ及び
弾性率とから算出した値。
    注記 この規格で規定する圧子圧入法による破壊抵抗,KI, IFRは,JIS R 1607及びISO 15732の予き裂

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2
R 1760 : 2016
          導入破壊試験法(Single Edge Precracked Beam Method : SEPB法),ISO 18756のSurface Crack in
          Flexure Method : SCF法(又は,Controlled Surface Flaw Method : CSF法ともいう。),JIS R 1607
          の圧子圧入(IF)法などの他の標準的な測定法で求めたKIC,KIpb,KIsc,KCなどの破壊じん(靭)
          性と必ずしも一致するものではない。
3.2
メディアンき裂
  ビッカース圧子を用いて試験面に圧こんをつけたときに,圧子直下において荷重方向に対し平行に生じ
る半円形のき裂。

4 原理

  正方形底面をもつ定義された角度の四角すいダイヤモンド圧子(ビッカース圧子)を試験面に一定の試
験力で押しつけ,除荷後に表面に形成される圧こんの対角線長さ,き裂長さ(図1参照),試験力及び試
験片の弾性率を用いて計算式によって,圧子圧入法による破壊抵抗KI, IFRを決定する。
                 2a1,2a2は,圧こんの対角線長さ
                2c1,2c2は,き裂長さ
                         図1−ビッカース圧こんの対角線長さ及びき裂長さ

5 装置

5.1 試験機

 試験機は,次による。
a) 試験機は,JIS B 7725によるものとする。試験力は,49.03 N196.1 Nの試験力を負荷できることが
    望ましい。特に196.1 Nの試験力を負荷できるものがよい。
b) 試験機は,その分解,組立て,模様替え,圧子の取替えなどを行ったときは,改めてJIS B 7725の規
    定の精度に適合することを確認する。
c)   ) に該当しないときでも,使用頻度に応じ,一定の期間ごとにJIS B 7725の規定の精度に適合するこ
    とを確認する。この場合,JIS B 7735に規定する硬さ基準片を用いた試験機の総合誤差の点検を,適

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                                                                                              3
                                                                                   R 1760 : 2016
    切な周期で継続して行う精度管理をすることが望ましい。
d) ダイヤモンド圧子は正方形底面をもつ四角すい形状のものであり,対面角が136.0±0.5度でなければ
    ならない。圧子の検証はJIS B 7725に従って行われていなければならない。
e) 圧子の検証に,JIS B 7735に規定する硬さ基準片を用いてもよい。

5.2 圧こんの対角線長さ及びき裂長さの測定装置

  圧こんの四隅の位置とき裂先端の位置とを観察するための測定装置は,次による。
a) 移動式試料台を備えた金属顕微鏡による測定の場合 金属顕微鏡の対物レンズの倍率は40倍以上と
    し,総合倍率を400倍以上とする。圧こんの対角線長さ及びき裂長さを試料台の移動量から求めるた
    めに,試料台は直交する縦横2方向へ移動ができ,その移動量を1 μm以下の単位で読取りできるも
    のとする。圧こん観察に用いる照明は同軸落射方式とし,き裂先端の観察が容易となるように十分な
    光量が照射できるものとする。
b) 測定顕微鏡による測定の場合 JIS B 7153に規定する1級のものを使用する。その対物レンズの倍率
    は,40倍以上とし,総合倍率を400倍以上とする。試料台は直交する縦横2方向へ移動ができ,その
    移動量を1 μm以下の単位で読取りできるものとする。

6 試験片

6.1 試験片の厚み

  試験片は,き裂長さが影響を受けない程度に十分な厚みのものでなければならない。試験片の厚みは,3
mm以上が望ましい。

6.2 試験面

  試験面は,次による。
a) 試験面は,平面とし,試験面の仕上がりは,き裂の長さを容易に測定できる程度に滑らかでなければ
    ならない。
b) 研磨などの試験片準備の作業は,測定値に与える影響を最小限に抑えるようにしなければならない。
c) 試験面の表面粗さは,JIS B 0601に規定する0.10 μmRa以下が望ましい。
d) 試験片の加工に伴う粒の破砕,脱落などによる微細なくぼみの面積割合は,き裂の長さを容易に測定
    できる程度に十分に小さくなければならない。
    注記 試験面の研削,研磨の加工手順は特に規定しないが,研削,研磨の一例として附属書Aに示す。

7 試験方法

7.1 試験力

  推奨される試験力は,196.1 Nである。き裂形状が不適切な場合(図3参照)など,試験に不都合が発生
した場合には,98.07 N又は49.03 Nの試験力を用いてもよい。

7.2 試験前の確認事項

  試験前に次の点を確認する。
a) 試験機の負荷機構が正しく動作している。
b) 負荷機構への圧子の取り付けに緩みがなく,圧子に欠け又はき裂がない。

7.3 圧子の清掃

  試験中に圧子表面にセラミックスの破片などが付着する可能性があるので,試験前に圧子表面のごみを
拭き取る。

――――― [JIS R 1760 pdf 5] ―――――

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