疲労強度

金属3Dプリンタ

金属AMのポロシティ(空孔欠陥)をやさしく解説:発生原因とHIPによる対策

金属3Dプリンタで造形した部品に「穴」が残る——ポロシティ(空孔欠陥)は金属AMの最大の品質課題のひとつです。密度が99%でも残り1%のポロシティが疲労破壊の起点になり、航空機・医療インプラントでは部品寿命を大幅に縮めます。発生原因は方式に...
鉄鋼材料

ばね鋼(SUP材)をやさしく解説:種類・熱処理・ショットピーニングとの関係

コイルばね・板ばね・トーションバーなどのばね部品に使われる専用鋼材がばね鋼(SUP材)です。S45CやSCM440と同じ「機械構造用鋼」に見えますが、ばね設計特有の要求——繰り返し荷重への耐性(疲労強度)と弾性限界の高さ——に特化した成分設...
材料比較・工法比較・選び方

疲労強度をやさしく解説:切欠き・表面粗さ・腐食で強度が激落ちする——設計で落とし穴を避けるガイド

「引張強度は十分あるのに、繰り返し使っていたら割れた」——これが疲労破壊の典型です。疲労破壊が厄介なのは、設計時に使った静的強度の数字が、繰り返し荷重の前ではほとんど意味を持たないことにあります。さらに、切欠き・表面粗さ・残留応力・腐食のど...
材料比較・工法比較・選び方

高周波焼き入れをやさしく解説:なぜ表面に圧縮残留応力が生まれるのか

高周波焼き入れを施した部品は、なぜ疲労強度が大幅に向上するのでしょうか?その秘密は、焼き入れ後に表面層に生じる「圧縮残留応力」にあります。この記事では、高周波焼き入れの仕組みから、圧縮応力が生まれるメカニズム、実際の応用事例まで、金属工学の...
材料比較・工法比較・選び方

焼入れと高周波焼入れの違いをやさしく解説:全体焼入れと表面焼入れの使い分け

「焼入れ」と「高周波焼入れ」はどちらも鋼を硬くする熱処理ですが、硬くなる範囲が根本的に異なります。全体を硬くするか表面だけを硬くするかで、部品の強度・靱性・変形量がまったく変わります。この記事でやさしく比較します。全体焼入れと表面焼入れの違...
材料比較・工法比較・選び方

SCM435とSCM440の違いをやさしく解説:炭素量の差が生む強度・靱性・用途の使い分け

「SCM435とSCM440、どっちを使えばいいのかわからない」という声はよく聞きます。どちらもクロムモリブデン鋼(JIS G 4053)の代表的な鋼種で、外見上の違いは炭素量がわずか0.05%異なるだけです。しかし、この小さな差が強度・靱...
非鉄金属

PBF造形チタン合金の強度をやさしく解説:as-built・焼鈍・HIP処理でどう変わる?

「金属3Dプリンターで造形したチタン合金って、本当に強いの?」そんな疑問を持ったことはありませんか?PBF(粉末床溶融結合)で造形したTi-6Al-4Vは、従来の鍛造材や展伸材とどう違うのでしょうか。この記事では、PBF造形チタン合金の強度...
アルミニウム合金

陽極酸化処理(アルマイト)をやさしく解説:種類・膜厚・合金適性と現場の選定基準

「アルマイト」はアルミニウムの陽極酸化処理の日本での通称です。iPhoneのボディ、自転車のフレーム、産業機械の部品——アルミ製品の多くに施されていますが、「普通アルマイト」「硬質アルマイト」「カラーアルマイト」の違いや、アルミ合金の種類に...