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棒鋼や線材の試験

棒鋼及び線材は断面積 240x320 mm² までの丸状あるいは角度をつけて成形した長状の製品であり、圧延や鍛造において様々な用途があります:ワイヤーロッド、自動車分野におけるコネクティングロッド、エネルギー分野のジェネレーターやタービンシャフトの初期製品;橋梁建設や造船あるいはタンク製造などの分野では最終製品。

必要とされる材料特性値は使用される用途によって様々です:構造材には高張性から成形・加工には延性まで。

引張試験 硬さ試験 疲労と破壊力学試験 金属パンフレット

棒鋼や線材の引張試験

棒鋼や線材の引張試験は主に一般的に国際的に広くしられているISO6892-1 及びASTM E8 の規格に準拠して行われています。ISO 6892-1 はまたヨーロッパの規格 (EN ISO 6892-1) と一致しており、従ってヨーロッパユニオン (例えば、ドイツのDIN EN ISO 6892-1)でも適用されています。試験片は、製品形状や規格に従って製品からマシニングされ引張り試験用に用意します。製品の一部分も断面積が許容範囲内であればそのまま試験片として直接用いることができます。必要な荷重は2,500kNを超えます。ツビックローエルのカスタムソリューションでは5,000kNまで提供しています。これらの試験システムでは試験片グリップと掴みが重要なポイントです。そのため、ツビックローエルは新しい試験片グリップを開発するだけでなく、不要なクランプ効果によって引き起こされる試験片の早期破損を防止する新しい技術も開発しています。

2009年以降、 ISO 6892-1及びASTM E8 によってひずみ速度で試験スピードを制御する事が規定されました。

引張試験 ISO 6892-1
ISO 6892-1に準拠した室温での金属引張試験の概要
行先 引張試験 ISO 6892-1
金属引張試験ASTM E8
ASTM E8/E8Mは、室温下における金属の一軸引張試験と、オフセット耐力、降伏強さ、降伏伸び、引張強さ、破断時ひずみ、絞りなどの特性値の決定について記載しています。
行先 金属引張試験ASTM E8
高温引張試験、ISO6892-2
DIN EN ISO6892:2018では金属材料の高温下における引張試験を記載しています。
行先 高温引張試験、ISO6892-2

棒鋼と線材の引張試験のソリューション

棒鋼と線材の引張試験では、必要な引張力は簡単に 2,500 kN を超えます。現在、ツビックローエルのカスタムソリューションでは5,000kNまで提供しています。これらの試験システムでは試験片グリップと掴みが重要なポイントです。そのため、ツビックローエルは新しい試験片グリップを開発するだけでなく、不要なクランプ効果によって引き起こされる試験片の早期破損を防止する新しい技術も開発しています。

ツビックローエルの平行締付油圧グリップ試験片を完璧にクランプし、試験中の試験片のすべり等も無くポジションをしっかり保持出来ています。ほとんどのケースでは規格に沿ったひずみ測定を自動接触伸び計あるいはオプティカル(非接触)で行います。ツビックローエルのマクロ伸び計は棒鋼や線材の試験では最適な伸び計です。そのメカニカルデザインにより、高分解能と高精度を高い堅牢性と共に実現しました。堅牢なメカニカル構造により、試験片が破断するまでの連続的なひずみを測定できます。したがって、面倒な試験片のマーキングや、破断後の試験片の手動測定を必要とせずに、破断時のひずみを自動的に決定できます。

レーザー伸び計は、棒鋼と線材試験片の規格要件 (ISO 6892-1、ASTM E8、ISO 9513、および ASTM E83) を完全に満たし、試験片が破断するまでのひずみ測定のための当社の革新的なソリューションです。レーザー伸び計では、試験片へのマーキングは必要ありません;測定原理に基づいて、レーザー伸び計はレーザー光によって作成されたパターンをマーキングとして使用できます。”セルフマーキング”機能でオプティカルな評価を行っており、スケールやスケールの剥がれた状態でもマーキングを阻害する事はありません。

金属自動試験に興味がありますか?

当社のロボット試験システムでは2,500kNまでの試験片で引張、曲げ、衝撃試験を全自動化する事ができます。

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引張試験の関連製品

棒鋼や線材の硬さ試験

棒鋼や線材には、表面の硬度や強度の大雑把な推定のために微少硬さ試験を行っています。 微少な荷重や大きな荷重での試験には様々なメソッドがあります。

硬さ試験は比較的容易に行え、信頼性も高いため、頻繁に行われ他の特性値との相関関係が求められます。長い形状のものでは、材料硬度は焼き入れ冷却試験(ジョミニー試験)の後ロッドに沿った硬さ分布を一定間隔で測定する方法がよく用いられます。(Jominy test, DIN EN ISO 642)

ロックウェル硬さ試験用金属
ISO 6508 、ASTM E18
金属の硬さ試験:深度測定メソッド、ISO 6508、ASTM E18
行先 ロックウェル硬さ試験用金属
ビッカース試験用の金属
ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
ビッカーズ硬さ試験、ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
行先 ビッカース試験用の金属
ロックウェル硬さ試験用金属
ISO 6506 、ASTM E10
ブリネル硬さ試験、ISO 6506、ASTM E10
行先 ロックウェル硬さ試験用金属
ジョミニーエンドクエンチ試験 / ジョミニー試験 スチール
ISO 642 、ASTM A255
行先 ジョミニーエンドクエンチ試験 / ジョミニー試験 スチール

棒鋼と線材の硬さ試験

ツビックローエルの製品シリーズでは、全ての硬さ試験のメソッドおよび自動ジェミニー試験に対応した硬度計を提供しています。

ツビックローエルの製品ポートフォリオでは全ての試験メッソドの硬さ試験機を用意しています。ツビックローエル硬さ試験機は全ての国際規格の要求を満たし、さらに国際規格に基づく校正も実施可能です。ツビックローエルはドイツの規格団体、DAkkSによって硬さ試験機の校正機関として認定を受けています。

硬さ試験の1つの側面はローリング後のアベレージグローバル硬さ値の検証及び測定です。ローリングは熱機械プロセスであり、厚さと幅を設定するだけでなく、機械的特性も決定します。高荷重による硬さ試験は表面粗さの平均値を測定するために利用されます。最適なメソッドはブリンネルあるいはロックウェル方式です。棒鋼と線材の場合、現場でオリジナルパーツに使用できるポータブル硬度計を使用することは珍しくありません。

硬さ試験のもう1つの側面はマイクロコンポーネント分野において結晶粒構造を硬さ試験で評価する事です。金属組織が非常に小さいため、極めて小さな力の硬さ試験機が使われます-一般的に言えば、金属組織成分のサイズに応じて押込み力が調整できるタイプの硬さ試験機を使用します。

硬さ試験に関する関連製品

棒鋼と線材の疲労試験と破壊力学試験

高サイクル疲労試験/S-N試験
DIN 50100の高サイクル疲労試験(S-N試験も含む)では、試験片に対して、低から中間のサイクル振幅が加えられ試験を行います。
行先 高サイクル疲労試験/S-N試験
低サイクル疲労 (LCF )試験
ISO 12106/ASTM E606に準拠した低サイクル疲労(LCF)試験では、高サイクル振幅と塑性変形で試験片を試験し、低サイクル疲労強度を決定します。
行先 低サイクル疲労 (LCF )試験
破壊力学:疲労き裂進展 da/dN しきい値
ASTM E647
行先 破壊力学:疲労き裂進展 da/dN しきい値
破壊力学:応力拡大係数 K1C
ASTM E399
行先 破壊力学:応力拡大係数 K1C

棒鋼や線材の疲労試験

輸送やエネルギー分野では特に製品やコンポーネントの安全性が重要になっています。 疲労試験は繰り返し荷重を試験片に加えることで行われます。

  • 油圧サーボシステム
  • 電磁共鳴式疲労試験システムも対応
  • あらゆる試験に対応した試験片クランピング
  • ツビックローエルによってインハウスで開発・製造された制御測定テクノロジー

棒鋼や線材の捩り荷重下での疲労試験

材料試験では、ねじり下での丸い製品の挙動が重要です。また、複数の負荷軸を重ね合わせて、その製品の実際の用途に応じた材料試験することもあります。共振下での試験は迅速であり、消費電力が非常に低いため、費用対効果が高いことを意味します。電磁共振パルセーター(バイブロフォア)を利用する事にはアドバンテージがあります

  • カスタムメードの冶具類
  • 短時間での疲労試験
  • 省エネルギー
  • 頻繁なメンテナンスは必要なし

疲労試験の関連製品

鉄筋コンクリートの試験

コンクリートは一般的に高い圧縮強度を示しますが引張強度には弱い側面があるため、鉄筋等で補強されます。コンクリート補強用鉄筋は大抵直径約5 mmから60 mmで製造さます。細い径のものはさらに現地にてコンクリートを流し込む前にマットや格子状にして使用します。

これら異形棒鋼の試験は特に困難です、何故なら試験片をカットする以外には機械的に試験片へこれ以上手を加えることが出来ないためです。

鉄筋コンクリート, ENISO 15630-1, ASTM E488
ISO 15630-1 / ASTM E488 / BS 4449に準拠した鉄筋コンクリートの試験は、引張試験、曲げ試験、曲げ戻し試験、および疲労試験が行われます。
行先 鉄筋コンクリート, ENISO 15630-1, ASTM E488
溶接マット/格子 ISO 15630-2
ISO 15630-2に準拠した溶接ファブリックおよび格子メッシュの試験は、引張試験、曲げ試験、節点せん断試験、および高サイクル疲労試験が行われます。
行先 溶接マット/格子 ISO 15630-2

コンクリート補強鋼の試験に関する製品

棒鋼や線材向けのその他の試験

ISO 148-1のシャルピー衝撃試験
シャルピー衝撃試験では、標準化されたノッチ付き試験片が最大750Jのエネルギーで衝撃を受けます。
行先 ISO 148-1のシャルピー衝撃試験
ノッチシャルピー衝撃試験 金属
ASTM E23
行先 ノッチシャルピー衝撃試験 金属

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