JIS Z 2241:2011 金属材料引張試験方法 | ページ 5

18
Z 2241 : 2011
                                           a) 試験前
                                           b) 試験後
     ao    試験前の管の厚さ
      bo   管から切り取った円弧状試験片の平均幅
      Lc   平行部長さ
      Lo   原標点距離
      Lt   試験片の全長
      Lu   破断後の最終標点距離
      So   平行部の原断面積
      Su   破断後の最小断面積
      1    つかみ部
    注記 試験片のつかみ部の形状は,参考である。
                              図15−円弧状試験片(附属書E参照)

5 原理

  箇条3で定義する一つ又は複数の機械的性質を測定するために,試験片に引張試験力を加え,通常,破
断に至るまでひずみを与える。
  試験は,特に規定のない限り,1035 ℃の範囲の室温で行う。特に,温度管理が必要な場合は,23±5 ℃
で行わなければならない。

6 試験片

6.1 形状及び寸法

6.1.1  一般事項
  試験片の形状及び寸法は,試験片を採取する金属材料の形状及び寸法によって制約を受ける可能性があ
る。
  通常,試験片は金属材料から採取した供試材を機械加工するか,打抜き又は鋳込みによって作製する。

――――― [JIS Z 2241 pdf 21] ―――――

                                                                                             19
                                                                                   Z 2241 : 2011
断面が一様な金属材料(形,棒,線など)及び鋳込みままの試験片(すなわち,鋳鉄及び非鉄金属)の場
合は,機械加工をせずに試験を行ってもよい。
  試験片の断面は,円,正方形,長方形,管,又は特別な場合には,その他の均一な断面でもよい。
  試験片の矯正はできる限り避けるのがよく,矯正を必要とする場合には,できる限り材質に影響を及ぼ
さない方法を用いる。
  比例試験片は,原標点距離Lo及び原断面積Soの間に, Lo   k So の関係をもつ試験片である。kは,比
例定数であり,国際的には,5.65が用いられる。原標点距離は,15 mmより短くしてはならない。kの値
が5.65の場合に,試験片の断面積が小さいため,この要求を満たすことができないときには,より大きな
値(例えば11.3)又は定形試験片を用いてもよい。
    注記 20 mm未満の原標点距離を用いる場合,測定の不確かさは増加する。
  定形試験片の場合には,原標点距離Lo及び原断面積Soは,独立して決められている。
  試験片の寸法許容差は,附属書B附属書Eによる(6.2参照)。ただし,別に規定されている場合は,
この限りではない。
6.1.2  機械加工された試験片
  機械加工された試験片のつかみ部及び平行部が異なる断面寸法の場合には,つかみ部と平行部との間に
円弧状の肩部をもたなければならない。肩部の半径は,重要な寸法であり,材料規格に規定がない場合に
は,この規格の適切な附属書に従うことが望ましい(6.2参照)。
  つかみ部は,試験機のつかみ装置に適した形状であればよい。試験片の軸は,試験力を負荷する軸に一
致していなければならない。
  平行部長さLc,又は肩部のない試験片の場合のつかみの間隔は,常に原標点距離Loより長くなくてはな
らない。
  平行部に,中央に向かってテーパを付けてもよい。テーパの量は,附属書B附属書Eに規定されてい
る平行部の寸法変化許容差内でなければならない。
6.1.3  機械加工されない試験片
  試験片が機械加工されない材料部分又は棒状供試材である場合には,つかみから適切な距離に標点がく
るように,十分なつかみの間隔がなければならない(附属書B附属書E参照)。
  鋳込みままの試験片は,つかみ部と平行部との間に円弧状の肩部をもたなければならない。肩部の半径
は,重要な寸法であり,材料規格に規定することが望ましい。つかみ部は,試験機のつかみ装置に適した
形状であればよい。平行部長さLcは,常に原標点距離Loより長くなくてはならない。

6.2 試験片の種類

  主な試験片の種類は,表2.1及び表2.2に示すように,材料の形状と種類とに従い附属書B附属書E
に規定する。他の試験片の種類を,材料規格に規定してもよい。

――――― [JIS Z 2241 pdf 22] ―――――

20
Z 2241 : 2011
                            表2.1−材料の種類による主な試験片の種類
                                                                          単位 mm
                                      材料の種類
                      帯−板−平                    線−棒−形
                                                                          対応する
                                                                           附属書
                        厚さ                      径又は対辺距離
                         ao
                      0.1≦ao<3                        −                 附属書B
                         −                            <4                附属書C
                        ao≧3                          ≧4                附属書D
                                         管                                附属書E
                                      表2.2−試験片の分類
        試験片の形状   板状試験片     棒状試験片    管状試験片   円弧状試験片   線状試験片
        比例試験片    14B号         2号,14A号    14C号         14B号
        定形試験片    1A号,1B号,  4号,10号,   11号          12A号,        9A号,9B号
                      5号,13A号,  8A号,8B号,                12B号,
                      13B号         8C号,8D号                  12C号
        注記 1B号試験片は,表2.3に示す試験片を用いることが適切でない場合に用いるものである。
  いずれの試験片を用いるかは,それぞれの材料規格の指定によるが,表2.3の使用区分によることが望
ましい。

――――― [JIS Z 2241 pdf 23] ―――――

                                                                                             21
                                                                                   Z 2241 : 2011
                                    表2.3−試験片の使用区分
                材料                          試験片                   注記           対応する
 区分              寸法                 比例         定形                              附属書
  板   板厚40 mmを超えるもの         14A号       4号,10号    棒状試験片採取の場合   附属書D
  ・                                 14B号       −           板状試験片採取の場合
  平
  ・   板厚20 mmを超え40 mm以下      14A号       4号,10号    棒状試験片採取の場合
  形                                 14B号       1A号         板状試験片採取の場合
  ・
  帯   板厚6 mmを超え20 mm以下       14B号       1A号,5号    板状試験片採取の場合
       板厚3 mmを超え6 mm以下                    5号,13A号,
       板厚3 mm以下                      −      13B号                               附属書B
  棒                −               2号,14A号  4号,10号              −           附属書C
  線                −                   −      9A号,9B号             −           附属書D
  管   管の外径が小さいもの          14C号       11号         管状試験片採取の場合   附属書E
       外径50 mm以下                 14B号       12A号        円弧状試験片採取の場合
       外径50 mmを超え170 mm以下                 12B号
       外径170 mmを超えるもの                    12C号
       管径200 mm以上のもの          14B号       5号          板状試験片又は円弧状試
                                                              験片採取の場合
       厚肉のもの                    14A号       4号          棒状試験片採取の場合
 鋳造               −               14A号       4号,10号              −               −
 品                 −                   −      8A号,8B号, 伸び値不要の場合に用い
                                                 8C号,8D号   る。
                                                              試験片用に鋳造した供試
                                                              材から採取する。
 鍛造               −               14A号       4号,10号              −               −
 品

6.3 試験片の調製

  材料に対応する関連規格(例えば,JIS G 0416など。)の要求に従って,採取し調製しなければならない。

7 原断面積の測定

  試験片の各寸法は,標点間の十分な箇所数を測定するのがよい。
  少なくとも3点測定することが望ましい。
    注記 呼び寸法を使用する場合は,附属書B及び附属書Dに規定されている。測定点を1か所とする
          場合の考え方は,附属書JAに示す。
  試験片の各寸法は,少なくとも0.5 %の数値まで測定する。ただし,2 mm以下の寸法は,0.01 mmにと
どめてもよい。
  原断面積Soは,平均断面であり,適切な寸法の測定結果から計算する。ただし,必要があってテーパを
付けた試験片は,最小断面における断面積を測定して原断面積とする。
  計算方法の例を,次に示す。
    例1 管状試験片を除く試験片の平行部の原断面積Soは,標点間の両端部及び中央部の3か所を測定
          した値の平均値から求める。
            管状試験片では,試験片端部において求めた断面積を原断面積Soとする。
    例2 円形断面の試験片及び管状試験片の原断面積Soを求めるための直径は,互いに直交する2方向
          について測定した値の平均値とする。

――――― [JIS Z 2241 pdf 24] ―――――

22
Z 2241 : 2011
            管状試験片の原断面積Soを求めるための厚さは,管端部の円周を等分する3か所以上につい
          て測定した値の平均値とする。
    注記 管状試験片の内外径を,互いに直交する2方向について測定した場合の内外径差の平均値は,4
          か所の厚さの平均値の2倍としてよい。
  この計算の精度は,試験片の種類及び形状による。附属書B附属書Eに異なる種類の試験片に対する
原断面積Soの評価の方法を示す。

8 原標点距離のマーキング

  原標点距離Loの両端は,明瞭な印(例えば,パンチ,けがき線など)で示す。印から破断が生じる可能
性があるようなノッチを用いてはならない。また,試験片の材質が表面きずに対して敏感又は極めて硬い
場合には,塗布した塗料の上にけがき線をしるしてもよい。
  比例試験片の場合には,原標点距離の計算値は,端数を5 mmに丸めてもよい。ただし,実際の原標点
距離と計算値との差は,Loの10 %未満とする。原標点距離は,±1 %の正確さでしるされなければならな
い。
  原標点距離は,少なくとも0.1 mmの単位まで測定する。伸び計標点距離は,規定の原標点距離に対す
る誤差が1.0 %以内であれば,伸び計標点距離を規定の原標点距離としてもよい。
  例えば,機械加工されない試験片のように,平行部長さLcが,原標点距離よりも非常に長い場合には,
標点距離をオーバーラップさせて,いくつかしるしてもよい。
  試験片表面に,複数の標点距離を示した1本の線を,試験片軸に平行に引いておくと,便利な場合があ
る。
    注記 伸び計を用いて破断伸びを測定する場合は,必要がなければ,試験片に標点をしるさなくても
          よい(20.2参照)。

9 試験機の精度

9.1 試験機

  引張試験に用いる試験機は,JIS B 7721による等級1級以上とする。

9.2 伸び計

  耐力(オフセット法又は全伸び法)の測定の場合には,使用する伸び計は,適用する伸びの範囲で,JIS
B 7741の等級2級以上を使用する。
    注記 ISO 6892-1では,JIS B 7741の等級1級が規定されている。

10 試験条件

10.1 試験力のゼロ点調整

  試験力の測定システムのゼロ点調整は,試験力を負荷できるように装置をセッティングした後で,実際
に試験片の両端をつかむ前に行う。一旦,試験力のゼロ点調整をした後は,試験力の測定システムは,試
験中どのような変更も行わないのがよい。
    注記 この方法によって,つかみ装置の質量が試験力測定に及ぼす影響を相殺し,また,つかみ操作
          が試験力の測定に影響しないようにする。

10.2 つかみの方法

  試験片は,くさび形(wedges),ねじ付き(screwed grips),平板(parallel jaw faces)及び肩付き(shouldered

――――― [JIS Z 2241 pdf 25] ―――――

次のページ PDF 26