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装置材料の損傷・劣化「べからず集」Vol.12
2025.09.16
400℃以上で炭素鋼や低合金鋼を10年以上の長期間使用すると、図に模式的に示す様に経時的に「炭化物球状化」1)が発生・進行し、強度低下が生ずる。 炭素鋼は、同図中の初期に示す様に縞状に示すパーライト組織で、鉄と炭素の化合物が層状に分布することにより、強度を発現している。その層状の炭素鋼中の炭化物が、400℃以上程度の長期間の使用で、徐々に球状に変化し、材料としての強度の低下する現象が「炭化物球状化」である。強度の低下速度は、金属組織により異なり、温度が高いほど早い傾向がある。 また、炭素鋼や0.5%モリブデン鋼は、400℃以上の長期使用で、炭化物球状化と異なり「黒鉛化」2)と言って、鉄の炭化物が炭素(黒鉛)と鉄に分解し、強度の低下する現象の生ずる場合もある。 炭素鋼に応力が負荷されていない場合に問題が顕在化しないが、自重を含めて応力が負荷されて場合は炭化物球状化もしくは黒鉛化の発生により、規格で規定されている最低強度を下回る段階に至ると、装置の膨れ、座屈や破壊に至る場合がある。 このため400℃以上で炭素鋼や低合金鋼を長期間使用している場合は、炭化物球状化や黒鉛化の発生を監視しつつ使用する必要がある。 炭化物球状化の発生や進行を非破壊的に監視する方法としては、金属表面にてスンプ法を用いた組織観察実施や、部材の硬さを定期的に測定することが挙げられる。硬さから材料の強度が推定3)できるので、使用材料の推定強度が規格値の下限を下回った場合は、設備の更新を検討する必要がある。また、黒鉛化は、溶接熱影響部や母材部で局在化して発生する2)ことがあるので、現場での組織観察は、溶接熱影響部を中心に行う必要がある。

ものづくり屋視点による労働衛生の実践 No.7 許容できないリスクを低減する“改善”の考え方
2025.10.15

ものづくり屋視点による労働衛生の実践 No.6 全国労働衛生週間を再考する「過去・現在・近未来」
2025.09.16

からくり改善のための「機構学」入門 No.7 往復スライダクランク機構(その1)
2025.10.02
連載をWebメディアに移項してから「てこクランク機構」について6つの記事で解説を行ってきました。知識としては、「機構学」入門として取り扱う範囲において、自由に設計が行えるようになったのではないかと思います。 さて、今回からは、対象を往復スライダクランク機構に切り替えて解説していきたいと思います。
記事一覧

せつびさんとカンリさんの「モノづくり品質の基本のキ」#6 良い仕事をするための基本~その4 QC7つ道具②
2025.09.12

指標でモノづくりを評価しよう! #6 故障件数
2025.09.12 無料会員

第6回 ギヤ油の選定と管理
2025.09.01

装置材料の損傷・劣化「べからず集」Vol.11
2025.09.01

第150回「オルガン講義 と 固有振動数」
2025.09.01

第6回 軸と軸受の力学(その3)
2025.09.01

サステナブルなモノづくりのために No.102
2025.09.01

からくり改善のための「機構学」入門 No.6 てこクランク機構(後編②:応用問題)
2025.09.01

指標でモノづくりを評価しよう! #5 労働生産性
2025.08.19 無料会員

ものづくり屋視点による労働衛生の実践 No.5 安全衛生のリスクアセスメントを再考する その2:共通プラットフォームを活かし有効なマネジメントに
2025.08.18

せつびさんとカンリさんの「モノづくり品質の基本のキ」#5 良い仕事をするための基本~その3 QC7つ道具①
2025.08.18

装置材料の損傷・劣化「べからず集」Vol.10
2025.08.18