号数	ばね論文集 64 号（ 2019 年）
ページ数	pp.45-51
種類	論文
論文名	表面欠陥が窒化処理鋼の疲労限度に及ぼす影響の定量的評価
Title	Quantitative Evaluation of Influence of Surface Defects on Fatigue Limit of Nitrided Steel
著者	紺屋純1)，山田明徳2)，高橋宏治1)
Author	Jun KONYA1), Yoshitomi YAMADA2),Koji TAKAHASHI1)
抄録	窒化処理とは，鋼の表面に薄い化合物層と拡散層を生成させる技術である．しかしながら，化合物層は破壊靭性値が低いため，窒化処理鋼の表面には微小なき裂が発生しやすい．そこで本研究では，窒化処理鋼に対して種々の寸法(20-100 μm)の表面欠陥を人工的に導入し，それらが疲労限度に及ぼす影響を調査した．また，表面欠陥を有する窒化処理鋼の疲労限度を評価するため，き裂先端の塑性域および√areaパラメータモデルに着目した新たな予測式を提案した．本式は，材料の巨視き裂の下限界応力拡大係数範囲および平滑材の疲労限度を用いて，欠陥寸法と疲労限度の関係を簡便に評価できる手法である．予測された疲労限度は実験結果と良い一致を示し，本式の有用性が示唆された．
Abstract	Nitriding treatment is the technology to create compound layer and diffusion layer on the surface of steel. However, compound layer has low fracture toughness, so micro cracks tend to occur on the surface of nitrided steel. Therefore, in this research, surface defects of various dimensions (20-100 μm) were artificially introduced into nitrided steel and their influence on fatigue limit was investigated. To evaluate the fatigue limit of nitrided steel with surface defect, a new evaluation equation focusing on the plastic region at the crack tip and area parameter model was proposed. The relationship between defect size and fatigue limit can be predicted by this equation using the threshold stress intensity factor range of macro crack and the fatigue limit of non-defect specimen. The predicted fatigue limits were in good agreement with the experimental fatigue limit. Thus, the usefulness of this equation was demonstrated.
著者の所属	1)横浜国立大学大学院 2)いすゞ自動車株式会社
Belonging	1)Yokohama National University 2)Isuzu Motors Limited
Key Words	Surface defect, Nitriding, area parameter model, Fatigue limit estimation