マンガでよめる痔のこと・薬のこと

硬さと強度には、大雑把に「硬さ=引張強度×3」の関係があるようなので、SS400やSN490のような鋼材ではそれぞれ120HVや150HV程度の値となると思うのですが、できるだけ正確な値を教えていただけませんか?
もちろん材料なので多少のばらつきはあると思いますので、機械的性質として本等に載っている値で構いません。
よろしくお願いします。

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A 回答 (3件)

No.2です。

質問をよく読んでいませんでした。

先ほどお送りした表の範囲を下回った硬さのときの引っ張り強さがご質問の趣旨ですね。

すごく単純には、おっしゃるように、経験的には引張り強度はビッカースの1/3です。
冷延鋼板や熱延鋼板の時には、引張り強度と、硬さの関係は調質のグラフを外挿して無理に出します。各社そんな表は持っていますが、あてにならないので、用途を限定して使っていると思います。
鋼板の場合、通常は引張り試験は簡単なので、硬さを測らないで引っ張ってしまいますが。
特にプレスで加工硬化を起こしていると、硬さを測っても何の意味もなくなります。硬い所もやわらかいところも、時効さえしなければ引っ張り強さは同じになるはずですよね。
また、特に鋼板は、鉄鋼メーカーのロール成型のとき、圧延による加工効果が入っていますから、硬さは当てになりません。σBは同じでも、アズロールの状態とプレス前、そして塗装のベーキング後では、硬さはコロコロ変わります。H鋼もC量は似てますから。同じようなものだと思います。

ご質問の答えになるような表をネットで見つけました。ビッカース120まで引っ張り強さとの相関が載っています。少しは参考になるかもしれません。

http://www.valtech.to/photo/36112/koudo.html

ご質問の背景が良く分からないのですが、溶接部の熱影響を見るために、マイクロビッカースで測って破断強度を推定されようとしているのですか。そうだったら、テストピースを作って引張り試験をやったほうが早いと思うのですが。
もし、実体の不具合解析で、換算表を使いたいと思われていて、破損箇所が溶接部や熱影響部だとすると、この表は使わないほうがいいかもしれませんね。私だったら再現実験をやるように検査部に頼みます。

実際に、今材料に携わっておられるようなので、私より詳しいと思いますが、この質問コーナーは背景が分からなくて、私の答えがトンチンカンになっていたらすみません。
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JISの換算表は以下のとおりです。



http://www.nbk1560.com/technical/pdf/792.pdf

本当は、硬さと引張り強度は関係ないんですけど、設計、製造の現場的なものですね。
部品はこれで設計しますが、同じ硬さが出ていても、結晶粒の大きさや、熱処理のやり方で機械的性質は変わってきます。(組織は関係ありません。)
実際の部品で泥臭く、耐久試験をかけるしか、強度は見通しがつけられませんね。
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自分も硬さとかの勉強をした記憶はあるのですが、残念ながら全く覚えておらず教えられるレベルにありません。


なので、ネットだけで探すとこんな資料がありました。
http://www.zairyo-ya.com/info/zaisen_tebiki_2.html

参考URL:http://www.zairyo-ya.com/info/zaisen_tebiki_2.html
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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q鉄とステンレスではどちらの方が強度が高いのでしょうか?

鉄とステンレスではどちらの方が強度が高いのでしょうか?

今乗っている古いバイクに使用されている、いたるところのボルトやネジがサビたり劣化しており、少しの力でねじ切れてしまったりと困っています。

そこでネジやボルト等を全てホームセンター等で売っているステンレスの物に変えようかなと思っているのですが、強度がもし鉄の方があるのであればサビは仕方ないものとして、鉄製のネジ・ボルトの方がいいかなとも思っています。

そもそもなぜ鉄製のネジ・ボルトが使われているのでしょうか?やっぱり鉄の方が強度が高いからですか?

Aベストアンサー

鉄とステンレスというようなシンプルな分け方が出来るものではないのですが
ホームセンターで販売しているような軟鋼のネジとステンレスのネジ、どちらが強度があるかは一概にはいえないです(錆びないのはステンですが)。

鋼も炭素含有量や熱処理によって様々な物性を示します。JIS規格のボルト用鋼材でも強度的に倍半分の関係になる場合もあります。、
http://www.yds-hp.co.jp/kisotishiki.htm

ステンレス鋼にもいろいろな種類があります。
http://www.megaegg.ne.jp/~o-isi/tokusei-teire.htm

基本的には当初付いていた材質のネジを使うに越したことはありません。これらのネジは耐久性、強度、コストのバランスを取ったもので、部位に割っては消耗品に近い考えのものもあります。

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QSS400とSPCCの違い

SS400とSPCCって,何が違うんでしょうか?
色々インターネットで調べてますが,
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今のところの私なりの理解は,

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 それを使った加工方法」
といったところです。

ちなみに,私はまったくの素人なんです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

SS400、SPCCも金属材料の種類を示すものです。
SS400とは
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また、SGCCについてもお聞かせください。

Aベストアンサー

いまいちお尋ねの内容が整理されていないようですので、一般的な違いについてのみ記します。

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Qリーマ加工とH7穴の指示の違い

機械設計をしております

部品図を作図する際に、H7をはめあい公差として指示する場合が多いのですが
提出した図面に対して、客先からリーマ穴と記入訂正するように言われます

リーマと記載しない場合も有ります

この違いは何なんでしょうか?

分かりやすく教えて頂くと助かります

また、この場合はリーマで、この場合は、リーマ穴は駄目とかケースを教えて下さい

Aベストアンサー

元・機械設計製作をしていた者です.

お客さんの意図が何かは分かりませんが,リーマ穴にするかどうかの一般的な規格・規則はなく,経験とその人の感覚による場合が多いです.リーマ穴にしておいた方がより安心だ! という様な.

質問者さんが何ミリの径に対して公差 H7 を指定しているか分かりませんが,例えば,Φ10(直径10ミリ)のピンを打つ場合の公差 H7 は,穴がΦ10_H7(0 ~ +0.018)で,ピン(軸)は,Φ10_H7(0 ~ -0.018)です.ですから,最大で,0.036ミリの隙間があります.お客さんは,この 0.036ミリのガタを嫌ったのかも知れません.

>また、この場合はリーマで、この場合は、リーマ穴は駄目とかケースを教えて下さい

特に決まりはありません.その場,その場の設計者の経験と感とセンスによる場合が多いです.
この場合は絶対にリーマ穴じゃないとダメ.というような決まり・JIS規格のようなものはありません.

大雑把に言うならば,可動部分で,部品同士がズレを起こしてはならない部分は,リーマ穴です.
また,静止部分でも機械振動が伝わってきて,面で接している部品同士のズレやガタの発生が心配.という様な場合もリーマ穴です.

静止部分で,部品同士がズレを起こす心配がなく,単なる位置決めの部分は,平行ピンを打つ場合が多いです.また,何かの理由で,リーマ穴に出来ないか,リーマ穴の効果が期待できない場合は,平行ピンを打ちます.例えば,板状の2枚の部品が薄ければ,リーマ穴にはしません.逆に,厚すぎてもリーマ穴には出来ません.

ですから,ケース・バイ・ケースなのです.

釈迦に説法でしょうが,公差についての参考です.
http://kousyoudesignco.dip.jp/drawingTolerance.html

寸法公差とはめあいのPDFファイルです.
http://www.den.rcast.u-tokyo.ac.jp/sekkei2009/doc/tolerance.pdf

以上です.

元・機械設計製作をしていた者です.

お客さんの意図が何かは分かりませんが,リーマ穴にするかどうかの一般的な規格・規則はなく,経験とその人の感覚による場合が多いです.リーマ穴にしておいた方がより安心だ! という様な.

質問者さんが何ミリの径に対して公差 H7 を指定しているか分かりませんが,例えば,Φ10(直径10ミリ)のピンを打つ場合の公差 H7 は,穴がΦ10_H7(0 ~ +0.018)で,ピン(軸)は,Φ10_H7(0 ~ -0.018)です.ですから,最大で,0.036ミリの隙間があります.お客さんは,この 0.03...続きを読む

Q引張応力とせん断応力の合成応力?

物体に,引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は,引張応力を単独で,せん断応力を単独で,許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか?
引張応力とせん断応力を合成した応力が存在し,それが許容応力以下かを調べる必要があるのでしょうか?
その場合は,計算方法も教えて欲しいです.

Aベストアンサー

1>物体に,引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は,

2>引張応力を単独で,せん断応力を単独で,許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか?

考え方のアドバイスを!!

1:破壊するかどうかは、No1さんのおっしゃている降伏条件等を用いて調べます。

2:許容応力は、弾性範囲の実務的な設計で採用されることの多い概念ですので、安全率がかけてある場合が多いです。

許容応力=破壊応力x安全率

ですから、「許容応力を超える」と「破壊する」は同義語ではありません。

一般的な許容応力法の検討では、

3次元物体には、3方向(x、y、z)の材軸が存在します。この物体に3方向の軸力と剪断力が同時に作用する場合、この物体に生じる最大応力は、
σmax=√(σx^2+σy^2+σz^2+3τ^2)
で求めることができます。

もし、同時に剪断力を受ける物体が細長い物体で、1方向(x方向)にのみ引張りが生じているならば、
σy=σz=0
となって、
σmax=√(σx^2+3τ^2)
で計算することができます。この最大応力が許容応力を超えないことを確かめます。

多少、簡単に書きすぎたかもしれませんが、基本的な流れとしては、合っていると思います。
また、破壊についても基本的な考え方は同じですが、式の表現方法が多少異なり、より詳細な表現がされ、比較の対象が「許容応力」ではなく「降伏応力」になります。

詳しくは、応力テンソル、ミーゼス、トレスカなどのキーワードをgooなどで検索すると詳しい説明のあるサイトを見ることができます。

1>物体に,引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は,

2>引張応力を単独で,せん断応力を単独で,許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか?

考え方のアドバイスを!!

1:破壊するかどうかは、No1さんのおっしゃている降伏条件等を用いて調べます。

2:許容応力は、弾性範囲の実務的な設計で採用されることの多い概念ですので、安全率がかけてある場合が多いです。

許容応力=破壊応力x安全率

ですから、「許容応力を超える」と「破壊する...続きを読む

Q炭素鋼の炭素含有量について

 炭素鋼の炭素含有量が多くなると硬さは硬くなるというのはわかるのですが、構造的にどう変化するのか教えてください。

Aベストアンサー

炭素量が増えるとセメンタイト(Fe3C)が増えます。このセメンタイトが硬いのです。ちなみにセメンタイトはフェライトとともにパーライトというものをつくり、炭素量が増えるほどパーライトが増えていくわけです。組織観察していただければわかると思いますが、炭素量が多くなりパーライトの割合が増えるとセメンタイトも同様に増えるので結果として硬くなるわけです。

Q金属の摩擦係数について。

SSやSUS,アルミなどの摩擦係数のわかるサイト教えていただけませんか?
また、表面処理(メッキ、アルマイト)でどの程度変わるのかも知りたいのですが・・・。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

こんなのがありましたよ。

ご検討ください。

   ↓

参考URL:http://www.ibaraki-ct.ac.jp/techno/Seed/3S-07-01kanari.pdf

Q鋼材のせん断強度√3の意味について

鋼材のせん断強度だけF/1.5√3と
√3が係数として掛かってます。
他の、圧縮・引張・曲げには√3の係数
はかかりません。
なぜ、せん断だけ√3の係数が掛かるのか
分かる方教えて頂けませんか?

Aベストアンサー

基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。

物体の多軸応力に対する降伏条件の説の中で、von Mises の剪断ひずみエネルギー説があります。
3次元物体の主応力をσ1、σ2、σ3としたときの降伏条件は、
単軸引張に対する降伏応力度をσy、とすると、
剪断応力度は主応力の差に比例するので、
σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)
であらわすことが出来ます。

ここで、鉄骨造に用いる鋼材はほとんど板材のの組み合わせなので、2次元つまり、平面応力とみなすことができ、
σ3=0・・・(2)
とする事ができます。
また、純剪断状態を考慮すれば、主応力が全て剪断であると考えられるので、
σ1=(-σ2)=τ・・・(3)
と置けます。

(2),(3)を(1)に代入して計算すると、
σy^2=3τ^2・・・(4)
となります。

(4)を変形して
τ=σy/(√3)
となります。

つまり、√3は、vonMisesの剪断ひずみエネルギー説に基づいた降伏理論によって導かれた数値です。

基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。

物体の多軸応力に対する降伏条件の説の中で、von Mises の剪断ひずみエネルギー説があります。
3次元物体の主応力をσ1、σ2、σ3としたときの降伏条件は、
単軸引張に対する降伏応力度をσy、とすると、
剪断応力度は主応力の差に比例するので、
σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)
であらわすことが出来ます。

ここで、鉄骨造に用いる鋼材はほとんど板材のの組み合わせなので、2次元つまり、平面応力とみなすことができ、
σ3=...続きを読む

QSS400の鋼板をガス溶断したとき、溶断面の硬度はどの位硬くなるのでし

SS400の鋼板をガス溶断したとき、溶断面の硬度はどの位硬くなるのでしょうか。
板厚にもよると思いますが、板厚が22mm、40mmの時ではどうでしょうか。
S43Cの場合は、どうでしょうか。

Aベストアンサー

ごく素人的見解では、SS400は変わらない。
S43Cでは焼きが入るということになりましょう。しかしこれは、ごく表面のことであって、超硬のチップであれば切削可能と思います。

本来鉄の(炭素鋼の)熱による変化は、炭素の含有量に関係します。
堅いだけでは役にたちませんので、材料的に他の元素を加え合金にして熱処理(焼入れ・焼き戻し)などを行い、靭性を出すわけです。

ガスの溶断では、厚みのあるものほど熱量がかかりやすいので、どうしても深さ的にその影響は大きくなります。

こんなWEBも見つかりましたので、ご参考にして下さい。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4878416.html
http://www4.ocn.ne.jp/~mizumizu/new_page_14.htm


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