破壊靭性とは？

破壊靭性は、既存の欠陥がある材料が圧力下でどれだけ良好に機能するかの尺度です。 材料試験では、機器を使用して既知の欠陥を持つ材料に圧力を制御し、亀裂のようなものが完全な破壊になり、材料が破損するタイミングを確認します。 エンジニアは、完全性は不可能であると想定しているため、圧力に耐え、完全性を維持するために、用途に適した破壊靭性を持つ材料を設計する必要があります。

破壊靭性の尺度での目標は、材料の奥深くにある気泡のようなさまざまな種類の亀裂や欠陥のある性能を調べることです。 機器は、材料に滑り、引き裂き、または引張力を加えて、その動作を決定できます。 これにより、エンジニアは、材料がいつ故障するか、どのような条件下で破壊するかを判断するために使用できる一連の破壊靭性測定を提供します。

材料への圧力が増加すると、破損のリスクが増加します。 材料が非常に脆い場合、比較的低い圧力レベルで破断する傾向がありますが、非常に柔軟な材料は変形し、役に立たなくなる可能性があります。 エンジニアは、材料を開発する際に中盤を打つ必要があり、破壊に耐える柔軟性と、変形する圧力に耐える脆さを提供します。 これには、製品コンポーネントの構成と設計の変更が必要になる場合があります。

破壊靭性が低すぎる場合、材料が破損しやすい可能性があることを意味します。 これは望ましくなく、エンジニアは問題を修正する方法を決定するために製図板に戻る必要があります。 これには、金属合金の組成の変更、部品の形状の変更、または作動中の圧力分布を変更するための機器の再設計が含まれます。 高い破壊靭性は良い兆候であり、材料がニーズを満たすのに十分な耐性を持っていることを示していますが、意図した用途には材料が重すぎるなど、他の問題を伴う可能性があります。

法律は、安全性の懸念により、特定の材料に対して特定の基準の破壊靭性を要求する場合があります。 これらの場合、企業は政府の検査官にテストの結果を示して、企業が基準を満たしていることを確認する必要があります。 企業は、競争力を維持するために満たす必要のある内部標準および業界標準を持っている場合もあります。 企業は最終製品が競合他社の最終製品よりも優れていることを示したいため、テスト結果の議論はプロジェクトへの入札などの活動にとっても重要です。