ばね鋼の疲労寿命と変形について

質問

現在，SUS431DP2を両振り曲げされる用途にて使用しております.（両方向に曲げられるベルトコンベアのような使用用途）

こちらが40万回程度の両振り曲げでひびがはいってしまい，こちらの長寿命化を目指しております.
以前にSUS304CSP-3/4Hを使っておりましたが，こちらが使用しているとかまぼこ型に変形しやすいということで，変形しにくいと思われるＤＰ2に変更しました.かまぼこに変形する現象はなくなったのですが，その代わり少ない回数で割れるようになってしまいました.

ここで，ＤＰ2は資料のＳ－Ｎ曲線を見るかぎり疲労限度応力はSUS304CSPより高いはずなのですが，なぜか短時間で割れてしまいます.ＤＰ2を時効処理という熱処理をすると疲労限度がさらにあがるということなのですが，ＳＵＳ304に比べてＤＰ2が早く割れる現象を見た後だと，いまいち信用できないです.（逆に割れやすくなるのではとの疑念を持っています）

ここまでが現状なのですが，
・材料の疲労寿命を決めている要素とは？一般的に引張寿命の何分の１かが疲労限度応力という話を聞きますが，それならば冷間圧延をがんがんかけて硬質化すると疲労寿命がのびるのでしょうか？なんだが靭性がなくなって割れ易そうな気がするのですが.
・ばね限界値（1万回繰り返しても永久変形しない限界の応力）と疲労寿命の関係は？ばね限界値が大きくなると長寿命と考えて問題ないのでしょうか？永久変形しにくいということと，疲労寿命と関係あるのでしょうか？

何かアドバイスいただけたらと思います.

回答No.3

noname#230359

表面の凹凸（表面仕上げ）の差はありませんか？

また、SUS301では如何でしょうか？

？？？なら、SUS301　バネ鋼でネットで確認しますと、資料が

検索できます。

お礼

ありがとうございます

差はないですね
ＳＵＳ301のEHという調質のグレードは変形しにくそうかなあと思います

回答No.2

noname#230359

SUS431DP2と以前に使っていたSUS304CSP-3/4Hは同じ厚みですか？
ベルトコンベアのように曲げる場合、厚みが厚くなると曲げ応力が大きくなり
少ない回数で疲労破壊します。
厚みが同じなら別の要因ですね。

補足

厚みは同じです.
431ＤP2だと長寿命化するかと思ったのですが，予想外に寿命が短くなったみたいです.
ただ，変形しにくくなったのは良かったのですが・・

回答No.1

noname#230359

SUS431DP2マルテンサイト系，SUS304CSP-3/4Hオーステナイト系であり，圧縮
による硬化やＳ－Ｎ特性が異なると思います。前者のほうが材料組織のばら
つきが大きいと予想されるので，疲労強度が低下することは予想されます。
熱処理等で改善の可能性はありますが，疲労においてはばらつきも大きいの
で，わずかの改善効果を期待するより，実際の応力を下げる工夫をしたほう
が，結果的に効果が期待できると思います。
SUS304を初めとする疲労データは独）物質・材料研究機構が発行している
疲労データシートをPDFファイルでご覧いただけます(ユーザー登録が必要
です)。

参考URL：

http://www.actment.co.jp/baneset5.htm#BANE52 https://tsuge.nims.go.jp/top/fatigue_jp.html

補足

ありがとうございます.
ＤＰ2のほうが組織のばらつきが多いというのは，２層組織だからということでしょうか？