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【24h】

鉄鋼材料の脆性破壊について

机译：关于钢材的脆性断裂

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摘要

鉄鋼材料はその使用される条件（温度、負荷形態、部材寸法·形状）により様々な破壊形態を示す。最終的な破断形態を見た場合、一方は大きな塑性変形を伴った引き裂きによる延性破壊であり、もう一方は多くは弾性変形範囲で一瞬にして破断が生じる脆性破壊に大別される。また、その前段階のき裂進展形態として疲労、クリープ、応力腐食割れ等が挙げられ、き裂の発生·成長挙動について数多くの研究がなされている。その中で特に脆性破壊は大きな変形無しに瞬時に破壊が発生し、かつ鋼構造物に壊滅的な被害を与えることから、古くから破壊研究の中心として取り扱われている。材料面では脆性破壊に対する抵抗を示す破壊靭性を定量的に把握する試験手法の開発により、破壊を防止するに必要な破壊靭性値が材料仕様として明らかにされてきた。うまた、鋼構造物の設計面では付与される応力を明らかにし、想定き裂を仮定した場合の破壊の駆動力を定量的に把握する理論体系が発展してきた。これらは破壊力学として体系化され、第二次世界大戦後主としてアメリカやヨーロッパで大きく発達し、船舶、圧力容器·配管、航空機、橋梁、パイプライン等の多種多様な鋼構造物を対象として、設計や安全管理に広く用いられている。本稿ではこの脆性破壊について、破面形態の特徴、試験方法、破壊力学パラメータを用いた評価手法について紹介し、脆性破壊に対する基礎的理解を深めていただくものである。
机译：钢材根据使用条件（温度，载荷形式，构件尺寸/形状）显示出各种断裂形式。当观察最终的断裂形式时，一个大致分类为由于撕裂而伴随着大的塑性变形的延性断裂，另一个大致分类为脆性断裂，其中在弹性变形范围内的瞬间发生断裂。另外，在早期阶段，疲劳，蠕变，应力腐蚀开裂等被称为裂纹扩展形式，并且已经对裂纹的产生和扩展行为进行了许多研究。其中，脆性断裂长期以来一直是断裂研究的中心，因为它引起瞬时断裂而没有大的变形，并且对钢结构造成灾难性的破坏。在材料方面，用于定量把握断裂韧性的测试方法的开发表明了对脆性断裂的抵抗力，该测试方法明确了防止断裂所需的断裂韧性值作为材料规格。另外，已经开发出一种理论系统，该系统阐明了施加到钢结构设计上的应力，并在假定了假定的裂纹时定量地掌握了断裂的驱动力。这些被系统化为破坏性动力学，并且在第二次世界大战后（主要在美国和欧洲）显着发展，并且被设计用于各种钢结构，例如船舶，压力容器/管道，飞机，桥梁和管道。广泛用于安全管理。本文介绍了脆性断裂的断裂表面形态特征，测试方法和使用断裂动力学参数的评估方法，并加深了对脆性断裂的基本认识。

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