金属破断面の見方
金属破断面の見方
1． 破壊の種類と負荷応力の作用
1.1 機械部品の損傷 MOD: 2024/03/30
1.2 破壊の分類
1.3 負荷応力の種類
1.4 フラクトグラフィ
2． 破断面の取り扱い
2.1 破断面の保護
2.2 破断面の洗浄
2.3 破断面の保存
3． 破断面の調査方法
3.1 調査にあたっての注意点
3.2 調査のために必要な知識
3.3 調査のためのツール
3.4 調査のためのチェックポイント
4． マクロフラクトグラフィ（巨視的な破面観察）
4.1 マクロ的な破面観察の重要性 MOD:2026/07/27
4.2 静的荷重による破面
4.3 衝撃荷重による破面
4.4 繰返し荷重による破面
5． ミクロフラクトグラフィ（微視的な破面観察）
5.1 電子顕微鏡の原理 Add: 2023/09/12
5.2 微視的な破面形態
5.3 粒内破壊
5.4 粒界破壊
6． 破壊メカニズムごとの破面解析例
6.1 延性破壊
6.2 脆性破壊
6.3 疲労破壊
6.4 環境破壊
6.5 高温破壊
高温破壊：詳述Version New:2025/07/04
7. 高サイクル疲労設計の基礎と応用
1. HCF設計の基本ツール：S-N曲線、疲労限度とハイグ図
1.1. HCFとS-N曲線（ウェーラー線図）の基礎 New:2025/11/04
1.2. 平均応力効果の定量化 New:2025/11/09
1.3. 定寿命線図を記述する解析モデル
1.4. 超長寿命域での特殊な考慮事項
1.5. FLS決定のための加速試験技術
2. き裂の発生と伝播の境界：キタガワ線図とショートクラック効果
2.1. 疲労設計における二つのパラメーター
2.2. キタガワ線図の構造と意義
2.3. ショートクラックの異常挙動とエル・ハダッド補正モデル
2.4. ノッチ（切欠き）先端におけるき裂挙動
2.5. LCF-HCF複合荷重下での閾値遷移と損傷許容設計
3. 実部品のHCF設計要因：FODと圧縮残留応力の活用
3.1. 異物損傷（FOD）の特性とHCF設計への影響
3.2. ノッチ疲労の力学
3.3. 破壊力学アプローチ
3.4. 圧縮残留応力の導入とHCF強度向上メカニズム
3.5. FOD損傷と残留応力場
8． 破面解析用語集
・ディンプル（Dimple） New:2023/09/14
・パリス則（Paris’ law） New:2023/11/18
・ビーチマークとストライエーション MOD:2023/10/24
・ 応力腐食割れ New:2025/01/23
9. その他
・ ボルトの破壊について
・残留応力が金属材料に及ぼす影響
・金属破面の除錆方法：文献紹介
・フラクトグラフィ事例
A. “Failure Analysis of Engineering Structures: Methodology and Case Histories”からの事例紹介
CASE10：航空機の車輪ハブの破損
CASE 24 飛行機のたわみ軸の破損
CASE 25 航空機エンジンのカルダン軸の破損
CASE 42 ヘリコプターのテールブームアタッチメントの破損
CASE 55 密封型玉軸受の破損 New:2025/06/21
・材料の破損解析におけるFMEA（故障モード影響解析） New:2025/06/17
・強化ガラスの破壊形態：バタフライマーク New:2025/12/16
［追記：2025/11/03］
新たに、高サイクル疲労について、コンテンツを作成しようとしています。
これは、1冊の本に内容の概要になります。
もし興味があれば、原著をお読みになることをお勧めします。
この話題に興味を持ったのは、現役時代の末期です（おおよそ10年位前から）。
管理人が若いころは、疲労設計といえば、107回程度で疲労限度は収束するとの前提で設計を進めていました。
でも、製品に使用寿命が長くなる傾向を見て、本当にこれで良いのかなとの疑問が年齢を重ねるにつれ生まれてきました。
その時、目に留まったのがこのコンテンツのもとになる下に示す本です。
今はもっと良い本があるかもしれません。
皆さんで、この方が正しい知見が書かれているよとのサジェスションを射て抱ければ幸いです。
生きている間に出来上がるかどうか、かなり？ですが、ぼちぼち下記進めようと思います。
参考にしている本は、
High Cycle Fatigue Theodore Nicholas ELSEVIER 2006年
［記：2023/07/11］
「金属破断面の見方」の表題ですが、内容的には破断面自体の解説より、フラクトグラフィについての記述が多くなってしまったように思います。
また、作成期間がかなりかかってしまったので、各コンテンツの密度・グレードがバラバラで申し訳ないと思います。
修正に使える時間はあまり残っていないかも知れませんが、少しずつ見直していきたいと考えています。
宜しくお願いします。
Marsy
参考文献
100事例でわかる 機械部品の疲労破壊・破断面の見方 藤木榮 日刊工業新聞社
フラクトグラフィとその応用 小寺沢良一 日刊工業新聞社
機械部品の破損解析 長岡金吾 工学図書
Fractography ASM Handbook Vol.12 ASM International