日本製鋼所「技報76号」

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技 術 論 文低合金鋼の溶接残留応力解析の精度に及ぼす変態塑性の影響Table 3　Transformation plasticity coefficient.日本製鋼所技報　No.76（2025.11）（3）Fig. 3　Specimen shape for measuring transformation plasticitycoefficient.Fig. 4　Heating and cooling condition for measuringtransformation plasticity coefficient.Fig. 5　Radial strain of base and weld metals measured at eachloading condition.Fig. 6　Relationship between transformation plasticity strain andloading stress of base and weld metals.の直径変化量をレーザ変位計で計測し、それを径方向ひずみεr へ換算した。Fig. 5 に計測した冷却時における径方向ひずみεr と温度の関係を示す。両者とも、径方向の変態膨張は引張応力を負荷すると小さく、圧縮応力を負荷すると大きくなっており、変態塑性挙動が確認された。なお、作用応力 60 MPa の条件において、母材と溶接金属のεr に他の条件よりも大きな差が認められるが、これは試験の誤差によるものと考えられる。変態塑性ひずみεtp は式（1）のように無負荷条件（0 kN）の径方向ひずみεr向ひずみεr負荷方向が軸方向であるのに対してひずみの測定方向は径方向であることから、求めた径方向変態塑性ひずみεr（2）のように軸方向変態塑性ひずみεtp へ換算した。ここで、νはポアソン比で、その値は文献を参考にして 0.5を用いた（9）。Fig. 6 に変態塑性ひずみεtp と応力σの関係を示す。変態塑性係数 K は式（3）で示すように変態塑性ひずみεtp と応力σの比例定数であるため、それらのデータを線形近似したときの傾きを Kとした。Table 3 に変態塑性係数 K を示す。なお本報では、引張応力負荷時の K を Kten、圧縮応力負荷時の K を Kcomと表記する。母材では、Kten が 15.5×10-5/MPa、Kcom が6.9×10-5/MPaとなり圧縮応力負荷時のほうが K 値は低下した。一方で、溶接金属でも母材と同様の傾向で、Kten が15.4 × 10-5/MPa、Kcom が 7.0 × 10-5/MPa であり、 両 者の K 値に大きな差はなかった。よって、後述する解析には、Load を差し引くことで求めた。ただし、本試験は0kN から負荷条件の径方tp を式溶接金属の K 値を用いた。また、本試験において、K 値は圧縮応力下で小さくなる傾向を示したが、この傾向は井上の報告（3）と同様であり、測定結果は妥当と考えられる。