JIS Z 2274:1978 金属材料の回転曲げ疲れ試験方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             Z 2274-1978

金属材料の回転曲げ疲れ試験方法

Method of Rotating Bending Fatigue Testing of Metals

1. 適用範囲 この規格は,繰返し数104回以上の疲れ寿命を対象として室温大気中で行う標準試験片に
よる金属材料の回転曲げ疲れ試験方法について規定する。ここで,回転曲げとは,曲げモーメントの面内
に軸を有する試験片が,曲げモーメントの面と相対的に回転し,試験片に繰返し応力が与えられるような
荷重方法をいう。
  引用規格 : 
    JIS Z 2273 金属材料の疲れ試験方法通則
    JIS Z 8401 数値の丸め方
2. 用語の意味 この規格で用いる主な用語の意味は,JIS Z 2273(金属材料の疲れ試験方法通則)の2.
による。
3. 試験片
3.1   標準試験片は,その形状により13号試験片に区分し,それらの標準寸法は,図1図3のとおり
とする。
                                        図1 1号試験片
                           記号          d           R            L
                                        mm
                           1- 6          6
                           1- 8          8
                                                   3d以上      2d以上
                           1-10         10
                           1-12         12
                               D0は原則として8,12,15mmとする。

――――― [JIS Z 2274 pdf 1] ―――――

2
Z 2274-1978
                                        図2 2号試験片
                             記号              d               R
                                              mm
                          2- 6                  6
                          2- 8                  8
                                                             5d以上
                          2-10                 10
                          2-12                 12
                               D0は原則として8,12,15mmとする。
                                        図3 3号試験片
                           記号          d           R            l
                                        mm
                           3- 6          6
                           3- 8          8
                                                   3d以上       5d以上
                           3-10         10
                           3-12         12
    備考 切欠き試験片は,図4の形状・寸法が望ましい。

――――― [JIS Z 2274 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    Z 2274-1978
                                       図4 切欠き試験片
3.2   試験片を切削又は研削により機械加工する場合には,試験片にむしれや著しい加工ひずみを生じな
いように,また,試験片が加熱されることのないように注意しなければならない。機械加工を終えた試験
片は,切削又は研削による条こんを除去するために,順次細かい粒度の研摩布紙を使用し,最後に320番
より細かいものを使用して,研摩するものとする。
3.3   試験片の直径dの仕上がり寸法の呼び寸法に対する誤差は,±0.05mmとする。1号試験片において
は,平行部の仕上がり寸法の偏差(平行部内の最大直径と最小直径との差)は,0.04mm以内でなければ
ならない。また,試験片は,0.02mm以上の曲がりや偏心がないように仕上げなければならない。
3.4   試験片は,仕上げた後,さびたり,傷つけたりしないように,十分注意して取り扱わなければなら
ない。
3.5   試験片の直径は,少なくとも0.5%よりよい精度で測定しなければならない。
3.6   試験片の直径は,同一断面の互いに直交する2方向について測定し,その算術平均をその断面の直
径とする。
3.7   試験片が平行部を有し,かつ,その平行部が一様な応力を受ける場合は,その平行部の数箇所で,
3.6のように直径を測定し,その最小値を試験片の直径とする。
4. 試験機
4.1   試験機は,試験片の試験部分に,図5の曲げモーメントを与えることができるものを用いる。

――――― [JIS Z 2274 pdf 3] ―――――

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Z 2274-1978
                                   図5 曲げモーメントの分布
4.2   試験機は,試験片に軸方向の荷重及びねじりモーメントが作用しないような構造でなければならな
い。また,試験機は,試験片が破断するまでの繰返し数が求められる装置及び停電その他の理由で試験機
が停止したとき,自動的に再起動することを防止する機構を備えなければならない。
4.3   試験機は,ひょう量までの使用に十分長期間耐え,かつ,4.44.6に規定する精度を維持できるもの
でなければならない。
4.4  試験機の支点間距離l及び荷重Pの実測値から求められる曲げモーメントMに対する曲げモーメン
トの呼びの誤差は,ひょう量とその101との範囲において,±1%でなければならない。
4.5   図5(1)及び(2)の曲げモーメントの分布で使用する試験機は,直径dの平行部(又はR部)の長さの
中央で軸に直角に切断した1号(又は2号)試験片を取り付けたとき,曲げ荷重P=0の状態で,両側の
試験片の軸心が一致するように調整されていなければならない。
4.6  図5(1)及び(2)の曲げモーメントの分布で使用する試験機の負荷機構の感度は,4.5の曲げ荷重P=0
                            1に相当する曲げモーメントを加えたとき,試験片の切断端の変位が,目
の状態に対して,ひょう量の1000
視などで明りょうに認められるものでなければならない。
5. 試験方法
5.1   試験片は,偏心を避け,かつ,試験中緩むことのないよう強固に試験機に取り付けるものとし,取
り付けた試験片をゆるやかに回したとき,1号及び2号試験片では,その中央,3号試験片では,取付部と
反対側の負荷位置において,それぞれ心振れが0.05mm以内となるように取り付けなければならない。ま
た,取付けに際し,試験片の試験部分に大きな応力を与えないよう,また,工具などにより傷つけないよ
う注意しなければならない。
5.2   曲げモーメントが,おもり又はばねによる静荷重によって与えられる試験機では,試験機が,所定
の運転速度に達した後,衝撃なく,速やかに荷重を加えるものとする。また,試験を中止するときは,荷
重を除去した後,運転を中止するものとする。
5.3   試験中,曲げモーメントは,なるべく一定になるように調整しなければならない。この際,調整中
の応力が,所定の最大応力・最小応力間の範囲を超えてならない。

――――― [JIS Z 2274 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    Z 2274-1978
5.4   S−N線図を求めるため,多くの応力段階において試験を行う場合は,相隣る二つの応力の比が,S
−N線図の傾斜部分では,1.051.5,また,疲れ限度付近では,1.021.05となるように,等間隔の応力
段階をそれぞれ選ぶことが望ましい。また,6.11(2)の方法によって時間強さを求めるため,時間強さ付近
のいくつかの応力段階で試験を行う場合は,相隣る二つの応力の比が,1.021.05となるように,等間隔
の応力段階を選ぶのが望ましい。
5.5   荷重の繰返し速度は,原則として,毎分10005000回とする。一連の試験は,同一の繰返し速度で
行うことが望ましい。
5.6   試験は,原則として,同一の試験片について開始から終了まで休止することなく行うものとする。
試験を途中で休止した場合は,休止までの繰返し数及び休止時間を記録しておくものとする。
5.7   特に指定された場合を除き,繰返し数107まで試験して破壊しなかった場合には,試験を打切ること
ができる。
5.8   破壊しなかった試験片は,再使用してはならない。
6. 試験結果の取扱い
6.1   呼び応力は,最大の応力を生ずる断面での曲げモーメントを断面係数で除した値を用いる。
6.2   応力に疑義を生じやすい場合には,算出方法を明示しておかなければならない。
6.3   応力の単位はkgf/mm2又はN/mm2とし,応力値はJIS Z 8401(数値の丸め方)によって,原則とし
て,有効数字3けたに丸める。
6.4   繰返し数は,原則として,試験片への負荷が所定の試験荷重に達したときから,数え始める。
6.5   破壊までの繰返し数には,原則として,破断までの繰返し数をとる。
6.6   6.5以外の場合には,破壊までの繰返し数の定め方を,試験結果の報告に付記しておかなければなら
ない。
6.7   試験結果の繰返し数は,例えば2.34×106のように,10nの倍数で表し,有効数字3けたに丸める。
6.8   S−N線図は,縦軸に応力振幅を,横軸に繰返し数をとって描く。横軸の目盛は,対数目盛とし,縦
軸の目盛は,対数目盛又は等間隔目盛とする。
6.9   S−N線図において,破壊しなかった試験片に対する試験結果を表す点には,右向きの矢印を付ける
(図6)。
                                     図6 S−N線図の一例
    備考 この規格の中で{}を付けて示してある単位及び数値は,国際単位系 (SI) によるものであ
          って,参考として併記したものである。なお,1N/mm2=1MPaである。

――――― [JIS Z 2274 pdf 5] ―――――

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