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S45Cの許容応力と引張り限界（YP,TS)は？
- S45C材料の耐力（YP値）と引張り限界（TS値）について知りたいです。
- S45Cはリンクシャフトとして使われることがあり、曲げが問題になっています。捩れや繰り返し曲げ時の条件での情報を求めています。
- S45Cの強度保証についての文献が少なく、炭素量の規格だけが存在しているため、耐力と引張り限界に関する情報が得られません。知識を持っている方からの教えを求めています。
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S45Cに関して、２件程確認があります。 先ず、１件はS45C材の素性です。 S45Cは前もって調質材処理したS45C丸Ｈ材があります。 SS540でなく、S**C材を使用するでのあれば前もって調質してある物を使用すると考えます。 参考のURLを添付しますので確認下さい。 １番目は丸Ｈ材に関して、２番目はS45C素材と調質材、焼き入れ焼き戻しの硬度と引張強さ 関して、３番目はS**C調質材と焼き入れ材の機械的性質の表に関してです。 次に、もう１件は繰り返し曲げですが、曲げが片振りなら繰り返し荷重ですが、曲げが 両振りになる場合は交番荷重ですから、安全率も異なります。 また、その振り回数が多くなれば疲労強度を苦慮しないといけません。 そして、曲げと捩り応力が同時に加わる場合は、組み合わせ応力計算が必要です。 それらも参考URLを記述していますから確認願います。 前述の上から３番目のURLが一番参考になると思うよ。
曲げやねじりが何回くらい加わるのかわからないので見当違いかもしれませんが 十万回～千万回くらいの回数になるのであれば引張強さや降伏応力よりも 疲労限のほうが重要になります。 Ｓ45Ｃ焼入れ焼き戻しの回転曲げ疲労限は380ＭＰａくらいです。両振りねじりはもっと低くなります。 Ｓ４５Ｃの焼入れ焼き戻しのほかデータは下記になります。（ＭＰａ） 引張強さ 上降伏点 0.2％耐力 サンプル１ 933 824 822 サンプル２ 801 604 604
金属材料のカタログデータとして，一般的には引張強さや伸びが表記されて います。設計上はねじりや曲げ強さにおいては引っ張り強さに安全率を除し て許容応力を決める方法が一般的です。材料試験データはばらつきも多いの で，平均値での推定は危険です。精度の良いデータが必要なら，相当数の データを取って統計処理するなどして(下限)許容値を決定すべきです。 参考に添付したURLをご覧下さい。
強度的には期待しないで、材質の変更を検討される方がベターに思います。 どの程度の繰り返し、ねじり負荷か推量の域を出ませんが、解決が急がれる ならば、SCM材 とか他の強度が上の鋼材をチョイスされるようアドバイスいたします。
お礼
アドバイス有難うございます。 材料変更する前に 現状把握は必要です。 既にＳ４５Ｃで装置がある為、本当にＳ４５Ｃでは危険なのか？ 知る上では Ｓ４５Ｃ材のＹＰ（耐力）やＳＳｶｰﾌﾞ ＳＮ曲線が必要です。 ＦＥＭ解析はしたものの評価するための比較ﾃﾞｰﾀが必要と考えてます。 ご存知ないでしょうか？
お礼
アドバイス有難うございます。 金属材料カタログデータには Ｓ４５Ｃも一般的な引張りが記載されているのでしょうか？ 塑性してはマズイので 耐力があればベストＤすが。。。 一度調べてみますが、インターネット等で調べられるＵＲＬ等ご存知でしたらご教授下さい。