【金属材料の基礎知識から疲労破壊のメカニズムと原因】、そして【疲労破壊した破面の特徴と解析方法】や【疲労破壊に及ぼす金属材料的な要因とその対策方法】などについて解説します。

疲労破壊のメカニズムと破面解析

福﨑技術士事務所 代表 福﨑 昌宏氏

2005年 千葉工業大学大学院 工学研究科 金属工学専攻を修了。同年 金属加工メーカー 研究開発部に入社。2013年に建設機械メーカー 研究開発部に入社。2017年に技術士(金属部門)取得。2019年4月より独立開業。金属材料の破損・不具合に関する分析調査を専門とし、これまでに【マグネシウム合金の腐食】【温度センサーの高温耐クリープ特性、安定性向上】【歯車など機械部品の材料開発、材料分析評価】【自動車部品破損の破面分析】などについて研究を手掛ける。『金属材料の疲労破壊・腐食の原因と対策』(2021)日刊工業新聞社、「機械設計」連載講座『金属材料の基礎と不具合調査の進め方』(2020)日刊工業新聞社、「軽金属」第55巻 第9号(2005)に『AZ91マグネシウム合金における腐食挙動とミクロ組織の関係』などを執筆。

＜本講座での習得事項＞
１．金属疲労の基礎知識
２．疲労破壊の破面解析
３．疲労強度向上の方法

＜プログラム＞
1　疲労破壊の基礎知識
　1-1　疲労破壊のメカニズム
　1-2　疲労破壊の事例
　1-3　亀裂と応力集中
　1-4　疲労試験

2　破面解析
　2-1　すべりとへき開
　2-2　ストライエーション
　2-3　ビーチマーク
　2-4　延性破壊と脆性破壊

3　疲労破壊の対策
　3-1　疲労破壊の影響要因
　3-2　不純物介在物
　3-3　硬さと残留応力
　3-4　材料強化方法
　3-5　表面硬化処理

＜講義概要＞
金属材料は建築物、自動車、電子機器など、私たちの身近で様々なところに使用されていますが、破損した場合、人命にかかわる重大な事故が発生するため、金属材料を用いた製品設計では、金属の基礎的な強化方法や材料組織を理解することが必要です。特に、代表的な破損・不具合である疲労破壊については、基本的な知識を備えておく必要があり、具体的には、疲労進行のメカニズムに関する知識と、起点となる欠陥や割れの確認や検査が重要です。また、金属材料に関する基礎的な知識も欠かせません。
そこで本講座では、【金属材料の基礎知識から疲労破壊のメカニズムと原因】、そして【疲労破壊した破面の特徴と解析方法】や【疲労破壊に及ぼす金属材料的な要因とその対策方法】などについて解説します。