JIS H 0511:2015 チタン及びチタン合金―スポンジチタンのブリネル硬さ試験方法

                                                                                   H 0511 : 2015

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 装置・・・・[2]
•  5 ブリネル硬さ試験用試料の種類及び溶解条件・・・・[2]
•  6 ブリネル硬さ試験用試料の調製・・・・[2]
•  6.1 アーク溶解法によるボタン状試料の調製・・・・[2]
•  6.2 アーク溶解法による円柱状試料の調製・・・・[4]
•  6.3 プラズマ溶解法による円柱状試料の調製・・・・[7]
•  7 ブリネル硬さ試験片の調製・・・・[9]
•  8 ブリネル硬さ試験・・・・[9]
•  8.1 試験方法・・・・[9]
•  8.2 試験手順・・・・[9]
•  8.3 試験の測定点(くぼみ)及びロットの硬さ値の計算方法・・・・[9]
•  9 再試験・・・・[9]
•  10 試験報告書・・・・[10]

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――――― [JIS H 0511 pdf 1] ―――――

H 0511 : 2015

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本
チタン協会(JTS)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を改正すべきとの申出があり,日本工業標
準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)である。
  これによって,JIS H 0511:2007は改正され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              H 0511 : 2015

チタン及びチタン合金−スポンジチタンのブリネル硬さ試験方法

Titanium and titanium alloys-Brinell hardness test for titanium sponge

1 適用範囲

  この規格は,スポンジチタンのブリネル硬さ試験方法について規定する。この規格は,通常,スポンジ
チタンを溶解して得た鋳塊の硬さを試験し,スポンジチタンの品質を評価する目的に適用する。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 7724 ブリネル硬さ試験−試験機の検証
    JIS H 1610 チタン及びチタン合金−サンプリング方法
    JIS H 2151 チタン及びチタン合金−スポンジチタン
    JIS K 1105 アルゴン
    JIS Z 2243 ブリネル硬さ試験−試験方法
    JIS Z 8402-6 測定方法及び測定結果の精確さ(真度及び精度)−第6部 : 精確さに関する値の実用的
        な使い方

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS H 2151によるほか,次による。
3.1
アーク溶解法
  タングステンで作製した非消耗電極トーチを装備した溶解炉を用いて,アルゴンガスなどの不活性ガス
雰囲気中で,溶解対象とする材料と電極トーチとの間にアーク放電を発生させて溶解する方法。ボタン状
試料及び円柱状試料の調製に適用する。
3.2
プラズマ溶解法
  タングステン又は銅で作製した非消耗電極トーチを装備した溶解炉を用いて,るつぼと電極トーチとの
間にトーチから流出させたアルゴンガスをプラズマ化し,るつぼ内の溶解対象とする材料を溶解する方法。
円柱状試料の調製に適用する。
    注記 アーク溶解に比べ,溶解エネルギーが圧倒的に大きい。
3.3
到達圧力

――――― [JIS H 0511 pdf 3] ―――――

2
H 0511 : 2015
  溶解炉内部の空気を排気したときの最終的な圧力。
3.4
スポンジチタン試料
  ブリネル硬さ試験に使用する硬さ試験片の原料となるスポンジチタン。
3.5
ボタン状試料
  スポンジチタン試料を溶解して得た,高さが直径より小さい円盤状の試料。
3.6
円柱状試料
  スポンジチタン試料を溶解して得た,高さが直径より大きい円柱状の試料。
3.7
ブリネル硬さ試験片
  ボタン状試料又は円柱状試料からブリネル硬さ試験用に調製したチタン片。

4 装置

  装置は,JIS B 7724に規定するブリネル硬さ試験機とする。

5 ブリネル硬さ試験用試料の種類及び溶解条件

  ブリネル硬さ試験用試料の種類及び溶解条件は,表1による。
                         表1−ブリネル硬さ試験用試料の種類及び溶解条件
   溶解方法           試料の形状,寸法及び質量                        溶解条件
                 形状      直径     高さ     質量     電極の材質   るつぼの材質 溶解炉内の雰囲気
                           mm       mm
 アーク溶解法  ボタン状   5055     1213      100 g   タングステンa)    銅       アルゴンガスなど
                円柱状    4890    70150     15 kg    タングステンa)     銅      アルゴンガスなど
 プラズマ溶解法 円柱状    4890    70150     15 kg    タングステンa)     銅      アルゴンガスなど
                                                        又は銅
 注a) 電極の材質として使用するタングステンは,強い焼結強度をもつ酸化トリウム(IV)などを含有するタングス
      テン焼結品を含む。

6 ブリネル硬さ試験用試料の調製

6.1 アーク溶解法によるボタン状試料の調製

6.1.1  試料採取
  溶解に供するスポンジチタン試料の採取は,次による。
a) ブリネル硬さ試験対象のスポンジチタン試料から,そのロットを代表するようにJIS H 1610の箇条6
    (スポンジチタンのサンプリング方法)に規定する試験室試料Aを採取する。
b) 試験室試料Aを縮分して,100 gのスポンジチタン試料を二つに調製する。
6.1.2  溶解装置
  溶解装置は,るつぼ(銅製)及び電極(タングステン製)をもつ溶解炉,直流電源,真空系,冷却水系,
配線並びに配管によって構成し,次による。

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                                                                                              3
                                                                                   H 0511 : 2015
  なお,図1に溶解炉の例を示す。
a) 直流電源は,その正極(+)をるつぼに,負極(−)を電極に接続する。
b) 溶解炉の気密性能は,内部の到達圧力が6.6 Paになるまで真空排気して放置したときの空気の漏れに
    よる圧力上昇速度を,1.0×10−3 Pa・m3/s以下とする。
c) るつぼは,直径5055 mm,厚さ1213 mmのボタン状試料が得られる大きさとする。
d) 電極のタングステンは,純度99.6 %(質量分率)以上のもの又は約2 %(質量分率)の酸化トリウム
    (IV)を含むものとし,その直径は,610 mmとする。
6.1.3  ボタン状試料の調製
  ボタン状試料の調製の例及びその諸条件は,次による。
a) 溶解炉のるつぼの中に6.1.1で調製したスポンジチタン試料を入れ,真空排気を行って内部の到達圧力
    を6.6 Pa以下とし,更に約10分間排気を続ける。
b)   IS K 1105に規定するアルゴンを導入し,その圧力が大気圧よりもやや高くなるようにするか,又は
    流通させる。
c) 冷却水を流した後,電極を下げてスポンジチタン試料との間に点弧する。
d) 溶解電圧を2035 V,溶解電流を300800 Aとし,アークが途切れないように注意しながら,るつ
    ぼの中で12分間溶解する。
e) 電流を止め,鋳塊が酸化しなくなる温度(約300 ℃)になるまで,るつぼ内でそのまま鋳塊を冷却し
    た後,冷却水を止め,鋳塊を取り出し,ボタン状試料とする。
      警告 スポンジチタン溶解中の冷却水の漏れなどによる事故を防止するため,溶解開始前に溶解装
            置の水冷部又はるつぼからの漏れの有無を入念に点検しなければならない。

――――― [JIS H 0511 pdf 5] ―――――

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