JIS R 1617:2010 ファインセラミックスの高温破壊じん（靱）性試験方法

                                                                                   R 1617 : 2010

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 試験装置及びジグ・・・・[2]
•  5 試験片・・・・[5]
•  5.1 試験片の形状,寸法及びりょう(稜)の面取り・・・・[5]
•  5.2 試験片の上下面及び両側面の表面粗さ・・・・[6]
•  5.3 試験片の数・・・・[6]
•  6 試験方法・・・・[6]
•  6.1 試験片の厚さ及び幅の測定・・・・[6]
•  6.2 予き裂発生起点の導入・・・・[6]
•  6.3 予き裂の導入・・・・[7]
•  6.4 雰囲気・・・・[7]
•  6.5 試験片の加熱・・・・[7]
•  6.6 高温3点曲げ破壊試験・・・・[8]
•  6.7 コンプライアンス変化の測定・・・・[8]
•  6.8 予き裂長さ及び安定き裂成長長さの測定・・・・[9]
•  7 測定値の合否判定・・・・[10]
•  7.1 予き裂寸法・形状の規定・・・・[10]
•  7.2 安定き裂成長の規定・・・・[11]
•  8 計算・・・・[11]
•  9 報告書・・・・[12]
•  9.1 必す(須)事項・・・・[12]
•  9.2 推奨事項・・・・[12]
•  附属書A(規定)曲げ試験支持具を含む試験機全体の剛性の測定方法・・・・[13]

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――――― [JIS R 1617 pdf 1] ―――――

R 1617 : 2010

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,社団法人日本ファ
インセラミックス協会(JFCA)及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業
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
規格である。
  これによって,JIS R 1617:2002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,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
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,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責
任はもたない。

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――――― [JIS R 1617 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                                JIS
                                                                              R 1617 : 2010

ファインセラミックスの高温破壊じん(靭)性試験方法

Testing method for fracture toughness of fine ceramics at elevated temperature

1 適用範囲

  この規格は,機械部品,構造材料などの高強度材料として使用されるファインセラミックスの高温にお
ける予き裂導入破壊じん(靭)性試験方法について規定する。

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
規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 0601 製品の幾何特性仕様(GPS)−表面性状 : 輪郭曲線方式−用語,定義及び表面性状パラメ
        ータ
    JIS B 0621 幾何偏差の定義及び表示
    JIS B 7502 マイクロメータ
    JIS B 7503 ダイヤルゲージ
    JIS B 7507 ノギス
    JIS C 1602 熱電対
    JIS R 1600 ファインセラミックス関連用語
    JIS R 1601 ファインセラミックスの室温曲げ強さ試験方法
    JIS R 1604 ファインセラミックスの高温曲げ強さ試験方法
    JIS R 1607 ファインセラミックスの室温破壊じん(靭)性試験方法
    JIS Z 8401 数値の丸め方
    JIS Z 8704 温度測定方法−電気的方法

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 R 1600によるほか,次による。
3.1
予き裂導入破壊じん性試験法(SEPB法 : Single-Edge-Precracked-Beam法)
  予き裂導入試験片の3点曲げ試験方法によって試験片の破壊荷重を測定し,予き裂長さ,試験片寸法及
び曲げ支点間距離から平面ひずみ破壊じん性値を求める方法。高温で評価する場合は,箇条7に規定する
適合条件をすべて満足する場合に有効な値が得られる。

――――― [JIS R 1617 pdf 3] ―――――

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R 1617 : 2010
3.2
予き裂
  破壊じん性を測定するために,あらかじめ試験片に人為的に導入されたき裂。
3.3
予き裂前線
  き裂先端位置を示す線。
3.4
ポップイン(pop-in)
  音を発して急激にき裂が進展するが,試験片の破断にまでは至らず,き裂進展が停止する現象。
3.5
安定き裂成長
  荷重の増加につれてわずかずつき裂が進展する現象。
    注記 予き裂先端における応力拡大係数Kが,き裂進展抵抗KRに等しい状態でき裂が進展する場合
          に起こる。
3.6
不安定き裂成長
  き裂が急激に進展する現象。予き裂先端における応力拡大係数Kが,き裂進展抵抗KRより大きい場合
に起こる。
3.7
コンプライアンス
  曲げ破壊試験の際の“荷重−き裂開口変位曲線”のこう配の逆数。
  なお,この規格では,き裂開口変位と比例関係にある曲げたわみと荷重の曲線(荷重−曲げたわみ曲線)
のこう配の逆数をコンプライアンスと呼ぶ。
  き裂の成長に伴い,曲げたわみが増加すると,コンプライアンスは増加する。
3.8
高温
  測定時に,予き裂長さの2 %を超える安定き裂成長,又は予き裂長さと試験片幅の比の10 %を超えるコ
ンプライアンス増加を伴わずに,破壊じん性を測定することができる室温を超えた温度域。

4 試験装置及びジグ

4.1   予き裂導入ジグ ジグの基本構成部品は,JIS R 1607に規定する圧縮ジグ及び中央溝付きアンビル
とする(図1参照)。圧縮ジグの下面及びアンビルの上面の試験片に接する部分を構成する材料は,弾性
率が196 GPa以上で,試験片を圧縮する際に塑性変形しないものを用いる。試験片端部による応力集中を
避けるために,圧縮ジグの下面の長さ(LP)及びアンビルの上面の長さ[中央溝の幅(G)を含む。](LA)
は互いに等しく,18 mm以下とする。また,圧縮ジグ及びアンビルの形状は左右・前後に対称で,試験片
の厚さ(B)を超える奥行きをもつものを用いる。アンビルの中央溝の幅(G)は,導入される予き裂長さ
が7.1の規定に適合するように選定する1)。
    注1) 予き裂導入ジグに関する推奨事項は,JIS R 1607の附属書A参照。

――――― [JIS R 1617 pdf 4] ―――――

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                                                                                   R 1617 : 2010
                                      図1−予き裂導入ジグ
4.2   予き裂導入負荷装置 負荷装置は,4.1のジグに円滑に圧縮荷重を加えられるものを用いる。ただし,
クロスヘッド移動速度の制御又は荷重指示精度は必要としない。
4.3   曲げ試験機 試験機は,クロスヘッド移動速度を一定に保つことができる適切な材料試験機を用い
る。この場合,材料試験機の荷重指示の精度は,490 N以下の荷重範囲で±1 %とする。また,4.4の規定
に適合する曲げ試験支持具を含む試験機全体の剛性が,曲げ試験支持具の支点−荷重点間負荷に対して,3
kN/mm以上であるものを用いることが望ましい。曲げ試験支持具を含む試験機全体の剛性の測定方法に関
しては,附属書Aによる。
4.4   曲げ試験支持具 支点及び荷重点における支持具は,JIS R 1601及びJIS R 1604に規定する弾性率
が147 GPa以上で,かつ,試験温度において,試験中に塑性変形,クリープ変形及び破壊がなく,試験片
と付着しない材質のもので,その先端の曲率半径R(ピン形状の場合は直径D)は図2 a) 及び図2 b) に
示すものを用いる。支持具先端の表面粗さは,JIS B 0601に規定する0.4   刀慎       下とする。また,支持具
は左右同一形状で,試験片の厚さ(B)を超える長さをもつものを用いる。支点間距離及び荷重点と支点
との距離は,図2 a) 及び図2 b) による。支点及び荷重点における支持具の形状は,曲げ負荷による試験
片の変形を妨げないように,測定中に回転可能な円柱状のものとする回転形[図2 a) 参照]が望ましい。
  回転可能な構造をもつ支持具を用いる試験ジグの場合には,試験片と支持具との間に発生する摩擦力を
緩和するためにだけ支持具が回転・移動する構造とし,測定途中で支持具の位置が大きく変動しない構造
とする必要がある。
  なお,支持具が回転可能な構造をもつか否かを9.1 c) で記載する。

――――― [JIS R 1617 pdf 5] ―――――

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