■C23■■■■■■■■■■■270 MPa■■1tC20on■■■■■■■■■■■■■■■Fig.8■C14■■■■C23■■■■■■■Fig.8■C14■■■■C23■■■■■■■■■18 ■3■■■■■■■■■■C17■■■■Fig.6(1)■50 kg■■■■■■■■■■■■■6 ■Fig.6(1)■50 kg■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(1)■50 kg■■■■■■■■■■■■■■■■■6 ■6 ■7 ■6 ■7 ■6 ■8 ■6 ■7 ■7 ■7 ■7 9■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■310 MPa■■■■■■■■■■C19■■■■■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■4.■ ■■ ■■■■■■1tC20on■■■■■■■■■■■■■■4.■1 ■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■9 ■8 ■9 ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■8 ■8 ■C23■■■■■■■■■ .■ ■■ 技術論文近年、プレス部材などの一般産業用機械部材は、その使用環境が過酷であることから高い靭性と繰り返し荷重に耐えうることができる高い疲労限度を有することが求められている。しかし、鋳鋼品では不可避的にポロシティが発生し疲労限度に大きく影響する。本報告では、大型鋳鋼品に用いられる鋳鋼材の疲労特性評価とポロシティとの関係性について調査した。炭素濃度および質量効果について各々変更した試験材を用いて調査した結果、炭素濃度を増加させることで引張強さの増加が認められ、■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■■C19■■■■■■■■■■ 凝固温度範囲（θL−θS）の増加と破壊起点の欠陥が主応力方向に投影され、それに短形近似した面積の平方根√areaが■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ 上昇し、√areaの上昇に伴い疲労限度が低下した。また、1t鋳塊は50 kg鋳塊と比較し凝固区間推定冷却速度に大きな差Table■7■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■が見られたが、破壊起点の最大√areaは変わらず同等の疲労限度を有することを確認した。更に破壊起点となった鋳造欠陥の寸法から√areaを計測し、初期応力拡大係数Kmaxと疲労寿命Nf/√areaの関係から疲労寿命予測式を得た。また、1t鋳塊において平滑材で予測された下限界応力拡大係数範囲ΔKthと疲労亀裂進展試験から得■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ られた値は、同等の値であった。■8 ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■Fig.8■C14■■■■C23■■■■■■■■■■■■ In recent years, general industrial machine parts such as pressed parts have required high toughness and high fatigue limit that can withstand repetitive loading when used in harsh environments. However, porosity inevitably occurs in cast steel products and greatly affects the fatigue limit. In this report, the relationship between the evaluation of fatigue characteristics of cast steel materials used for large cast steel products and porosity was investigated. The results of the investigation using test specimens with different carbon concentrations and mass effects showed that increasing carbon concentration increased tensile strength, increased the solidification temperature range （θL−θS ） , and increased the √area of the defect at the failure initiation point in the principal stress direction, and that the fatigue limit decreased as √area increased.■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ Although there was a significant difference in the cooling rate of the solidification zone for 1t ingots compared to 50kg ingots, the maximum √area of the fracture initiation point remained the same and the fatigue limits were ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ equivalent.■8 The fatigue life prediction equation was obtained from the relationship between the initial stress intensity factor ■■■■■■■■■■■■9■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■9■■■■■■■■■■■■■Kmax and fatigue life Nf /√area. The lower boundary stress intensity factor rangeΔKth predicted for the smooth ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ material in 1t ingots and the value obtained from the fatigue crack growth test were equivalent.技術論文大型鋳鋼品におけるポロシティと疲労強度の相関Yuta Seki■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 1 ■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■S-N■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■270 MPa■■■■■3■■■■■■■■■■C17■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■C17■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■310 MPa■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■■■■■■■■■ 10 -N■■■■■■1tC20on■■■■■■■■■■■■■■.■2 ■■■■■■■■■■■■■■■ 11 ■■■■■■C19■■■■■■■■■■ 12 ■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■ g■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■2 ■■■■■■■■■■■■■■■ 23■■■■■■■■■■■270 MPa■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■area ■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■SEM■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■S-N■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■C17■■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■■■■■■■■ ■■■■■■C23■■■■■■■■■■■270 MPa■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■■■310 MPa■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■-N■■■■■■1tC20on■■■■■■■■■■■■■■19 .■ ■■ ■■■■■■C19■■■■■■■■■■ 20 .■1 ■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■C17■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■area ■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■■■area ■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■SEM■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■EM■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■■■■9■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■9■■■■■■■■■■■■■able■7■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 23 ■■■■■■■■■■■■■■Fig.9■■■■■■■■■Fig.8■C14■■■■C23■■■■■■■■■■■■24 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.9■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■ ■■■■■ ■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■S-N■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■270 MPa■Dr. Kazumichi Shimizu■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■C17■■■■■■310 MPa■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■ ■■■■area ■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■■SEM■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.9■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■博士（工学） 柳沢 祐介***■■■■S-N■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■Fig.6(1)■50 kg■■■■■■■■■■Dr. Yusuke Yanagisawa■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■S-N■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■270 ■■■310 MPa■■■■■■■■■■C19■Dr. Kenta Kusumoto■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■C17要 旨■■■310 MPa■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■■C19■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.6(2)■1ton■■■■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ S-N■■■■■■1tC20on■■■■■■■■■■■S-N■■■■■■1tC20on■■■■■■■■■■■■■■■6 ■■■■area ■■■■■■■■■area■■■■■■SEM■■■■■■■■■■■■■■■area■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■area ■■■■■■■■■area■■■■■■■■■SEM■■■■■■■■■■■■■■■area■C14■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■ ■■■C23■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■9■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.9■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Fig.9■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■博士（工学） 中橋 篤*Dr. Atsushi Nakahashi博士（工学） 清水 一道****田中 慎二*****Shinji Tanaka鹿野 誠***Makoto Shikano9 （26）*：室蘭銅合金（株）/MURORAN COPPER ALLOY, Co., Ltd.**：日本製鋼所M&E（株）素形材製造部/Materials Manufacturing Department, Japan Steel Works M&E, Inc.***：イノベーションマネージメント本部 マテリアル技術研究所/Material Technology Laboratory, Innovation Management Headquarters9 ****：室蘭工業大学大学院工学研究科/Muroran Institute of Technology*****：経営企画室/Corporate planning office2 50 kg■■■■■■■■■■■■■■■■3 4 C23■■■■■■■■■■■■■■■■■5 6 7 8 9 10 C19■■■■■■■■■■ kg■■■■■■■■■■■■■■■■11 ■Fig.6(1)■50 kg■■■■■■■■■■■■■■■■12 Table■7■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■S-N■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■13 Fig.6(1)■50 kg■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■C23■■■■■■■■■■■270 MPa■15 ■Fig.8■C14■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■3■■■■■■■■■■C17■■■16 14 C23■■■■■■■■■■■270 MPa■14■■■■C23■■■■■■■■■■■■17 C20on■■■■■■■■■■■■■■tC20on■■■■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■ 18 19 20 Table■7■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■21 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■22 25 Fig.8■C14■■■■C23■■■■■■■■■■■■■■C23■■■■■■■■■ 4.■ ■■ 9 9 9 1 2 3.■2 ■■■■■■■■■■■■■■■ 3 1 2 関 佑太**.■2 ■■■■■■■■■■■■■■■ 3 4 ■6 5 3.■2 ■■■■■■■■■■■■■■■ 3.■2 ■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ 4 7 5 6 博士（工学） 楠本 賢太****7 8 9 10 8 9 S-N■■■■■■1tC20on■■■■■■■■11 ■7 12 ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ 13 ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ 14 Table■7■■■■■■■■■■■■■■Table■7■■■■■■■■■■■■■■■■■15 13 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 14 16 ■8 17 15 16 19 17 18 4.■ ■■ 20 21 ■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ 22 4.■1 ■■■■■■■■■■■■■■■■■23 ■9 24 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■ ■ ■■ ff■■■ 25 4.■1 ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 21 22 23 24 25 大型鋳鋼品におけるポロシティと疲労強度の相関Correlation between Porosity and Fatigue Strength in Large Steel Castings.Synopsis
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