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令和元年度技術士第二次試験問題[機械部門] 選択科目(材料強度)Ⅱ-1

1.金属材料の延性脆性遷移温度
 金属は、ある温度以下になると脆性がなくなり衝撃に弱くなる。この温度が延性脆性遷移温度である。

シャルピー衝撃試験

2.延性脆性遷移温度を評価する試験方法
 延性脆性遷移温度を評価する試験方法としてシャルピーの衝撃試験(図を参照)を挙げる。シャルピーの衝撃試験は材料の靭性または脆性を評価するための試験として広く使用されている。ある角度まで持ち上げたハンマを振りおろし、最下端で切欠きのある試験片を破断させる。試験片を破断させるのに要したエネルギーで衝撃値を算出し、その値と試験片の破面の様相が急激に変化するときの温度が延性脆性遷移温度であり、評価に使用される。

3.設計時の留意点
 延性脆性遷移温度を考慮して設計を行う際の留意点は、まずは使用環境を当該温度以上に指定することである。しかし、やむを得ず環境温度が遷移温度を下回る場合は、き裂の存在を仮定して通常運転荷重や衝撃荷重、地震力等が作用しても材料が破壊しないように対策を講じる必要がある。また、一部の医療装置や原子力発電所等の設備では金属材料に中性子が照射され遷移温度が高温側へ移動する照射脆化という現象が発生するため、さらなる対策が必要となる。

以上

 

 

 

 

 

 

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