急熱急冷後, 丸鋼の加熱中央断面に生ずる残留応力分布 : 環状切欠き試料の計算結果と切断実験におけるき裂長さ
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概要
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In the previous paper, the authors' method for breaking high carbon steel rod into billets was introduced, in which a cross-sectional crack was developed from a slight sharp peripheral notch of the rod by rapid local heating and cooling. Futhermore, the hardness and residual stress distributions of unnotched specimens of high cabon chromium steel (SUI 2) were measured after they were subjected to local treatment under various heating and cooling conditions including optimum ones for breaking notched rods. In the present study, the residual stress distribution in the notched section of SUJ 2 specimens caused by local rapid heating and cooling was evaluated by FEM calculations based on the assumption that the heat-treated state is substantially the same between the unnotched and notched specimens. First, the measures residual stress distribution in the unnotched specimen was reproduced in the unnotched FEM model in which local strain distribution was properly given. Secondly, the same local initial strain distribution was applied to the FEM model having a notch or crack extending from the notch root. The crack lengths developed in the actual rod breaking tests were discussed in relation to the residual stress distribution calculated using the notched FEM model as well as the mechanical properties of rods. The results obtained are as follows. (1) The distribution of axial residual stress measured in the unnotched specimen was satisfactorily reproduced by giving a reasonable local initial strain distribution to FEM model. (2) The calculated residual tensile stress in the axial direction near the notch root was relatively higher and more deeply distributed under conditions causing cracks than under those not causing cracks. (3) The breaking tests of SUJ 2 rods showed that cracks propagated to the depth were the calculated axial stress at 0.1 mm depth from crack tip (σ_<eff>) comes down to a value nearly equal to the net braking strength of the rods (σ_t).
- 社団法人日本材料学会の論文
- 1985-12-15
著者
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