S-N曲線(S-N線図)どう活用する？

機械構造物の安全性・信頼性の確保と、従来技術・新技術の比較を高精度に検討するためにS-N曲線(S-N線図)を使用したデータが必要です。

■開発素材とデータを比較しよう

例えば、S45Cの同等品でもう少し強度の高い新素材を開発した場合、その開発した新素材とS45CのそれぞれでS-N曲線(S-N線図)を作成します。
下記のようなS-N曲線(S-N線図)が作成できると、新素材の方が破断しにくく、強度が強い素材だということができます。
これにより、これまでS45Cを使用していた製品を新素材に変更するだけで製品の寿命が延びることが実証されるのです。

■製品の設計に反映させる

使用する材種の疲労限度が曖昧な場合、過剰な安全率を設定しなければならず、コストアップにつながることがあります。
そこで、S-N曲線(S-N線図)を使用することで疲労限度を知ることができます。
疲労限度がわかれば材料のサイズダウン・材料のグレードダウンなどを行うことが可能となります。このようにコストダウンにつながり、競争力の高い製品づくりへと反映できるのです。

■品質検査に活用する

品質検査に活用することもできます。
あまりよくないケースですが、顧客からのクレームが発生した際に活用する例です。
部品の破壊・破損などの場合、その現物から試験片を作製し、疲労試験を行い、S-N曲線(S-N線図)を作成します。
従来のデータとクレーム発生の材料とのデータ比較をすることで、クレーム材の強度が従来のものと比べてどうなっているのかがわかります。

クレーム材の強度が従来のものと比べ弱いことが判明すれば、クレーム材と同ロットの製品の出荷ストップといった措置や、再発防止を進めることができます。

■表面改質技術の評価に活用する

メッキ・熱処理・溶射・ショットピーニングなど、あらゆる表面改質による材料疲労特性の調査・研究にも「回転曲げ疲労試験」は最適です。
新たな表面改質技術を開発した際、いかにすぐれた技術かを証明するため、従来の表面改質技術とぜひ比較検証してください。

WPC処理の効果

Effect of alumite surface treatments on long-life fatigue behavior of cast aluminum in rotating bending