大径S45Cの引張強さの保証方法

質問

いつもお世話になっております。

S45Cでφ130（L=1000）丸棒の引張強さはどのように保証はすればいいでしょうか。

S45CやSCM435を扱うとき、強度保証のために引張試験を通常実施しているのですが、
製品がφ130　L=1000のS45C（焼入れ・焼戻し）となっておりおります。
１）一般的に焼入れ性が悪いため、試験片を素材の中心から切出しても規格通りの引張強度が得られないと考えております。この程度の径の材料はどのように引張試験を行えばよいのでしょうか。
また焼きが入っている部分（材料の端部）から試験片を切出せば、規格の強度が得られるかもしれないと思いましたが、ありなのでしょうか（JIS Z2241では切出し位置の指定まではありませんでした。）
２）冒頭にも記載させていただきましたが、こういった大径の材料は、引張強度をどのように保証すればいいのでしょうか。

普段、機械的性質はJSME（記載のないものはJIS）に従っているのですが、S45CはSu値などがφ100以下となっておりましたので、今回材料試験は必須と考えております。
S45Cを使用する部品はピストンロッドになります。

よろしくお願いします。

回答No.1

ohkawa3 · ベストアンサー

JISなど公に認められた基準がない場合は、取引当事者間の協定によるとすることが一般的です。
基準が存在するφ100に相当する表面から50mmまでの強度をJSMEに従って算定して、芯の部分のφ30は、強度には寄与しないとして計算書を作成すれば、十分な安全側の結果となるので、取引先の合意を得られると思います。

お礼

早速のご回答いただきありがとうございます。

試験片の採取位置についてはJSMEにより（並行して規格を読み直しておりましたが初歩的な部分を見逃しておりました）
丸棒の径φDに対し、外周部からD/4、端部からの距離はD以上との記述がありましたので
有効硬化深さから外れている可能性大ですが、規格に準じてそちらを採用したく考えております。

計算書に使用する強度については、試験してみないことには何ともいえませんが、
上記で得られた強度での評価を検討しております。
実際は発生応力も余裕をみて低めに設定しておりますので、上記で得られた内容を踏まえて検討をしてみたく考えております。
なおアドバイスいただきましたとおり、念のため有効硬化深さより内側は強度に寄与しない（断面積がパイプ形状）ものとして再計算もしてみます。

回答No.2

mpascal

ピストンロッドに使用し、かつ強度を保証したければ焼入れ前に段付き部を荒削り加工を行いましょう。
実際に必要となるのは疲労強度なので、表面近くからテストピースを取れば良いとお寝います。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

言葉不足がありましたが、ある程度は荒加工をし熱処理をする工程としております。
疲労については耐久評価として検討を進めておりますので、こちらは別途疑義点がありましたら改めて本質問からか質問させていただくか、別の質問を探してみようと考えております。