JPS63212844A - 腐食疲労寿命予測法 - Google Patents
腐食疲労寿命予測法Info
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- JPS63212844A JPS63212844A JP62045353A JP4535387A JPS63212844A JP S63212844 A JPS63212844 A JP S63212844A JP 62045353 A JP62045353 A JP 62045353A JP 4535387 A JP4535387 A JP 4535387A JP S63212844 A JPS63212844 A JP S63212844A
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Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は腐食環境中で使用される機器の腐食疲労寿命予
測手法に関する。
測手法に関する。
機器安全運転に対する信頼性確保のためには、使用途中
検査により劣化の進行度合を調査して余寿命予測を行な
い使用限界を把握しておくことが望ましい。ところが一
般的に疲労破壊現象は劣化程度が調査判定できるような
前兆現象を伴なわずに破壊に至ることが多く、経年劣化
診断法が確立していない。
検査により劣化の進行度合を調査して余寿命予測を行な
い使用限界を把握しておくことが望ましい。ところが一
般的に疲労破壊現象は劣化程度が調査判定できるような
前兆現象を伴なわずに破壊に至ることが多く、経年劣化
診断法が確立していない。
経年劣化度の調査可能な前提条件としては、現象のメカ
ニズムに基づいた評価パラメータが存在するとともに、
それが調査計測可能な量であることが必要であるが、こ
のようなパラメータは未だ杷機されておらず、従ってこ
れまでに腐食疲労寿命予測法が確立されていなかった。
ニズムに基づいた評価パラメータが存在するとともに、
それが調査計測可能な量であることが必要であるが、こ
のようなパラメータは未だ杷機されておらず、従ってこ
れまでに腐食疲労寿命予測法が確立されていなかった。
本発明は上記従来技術の水準に鑑み、疲労破壊の一つの
形態である腐食疲労破壊に対してメカニズムに基づいた
計測可能な評価パラメータを用い全く新規な腐食疲労寿
命予測法を提供しようとするものである。
形態である腐食疲労破壊に対してメカニズムに基づいた
計測可能な評価パラメータを用い全く新規な腐食疲労寿
命予測法を提供しようとするものである。
本発明者は疲労破壊のうち腐食疲労破壊については腐食
ピットが発生、成長し、ある限界条件（限界ピット条件
）に達すると腐食ピットを核としてき裂が発生し、き裂
成長の後破壊に至るというメカニズムを明らかにした。
ピットが発生、成長し、ある限界条件（限界ピット条件
）に達すると腐食ピットを核としてき裂が発生し、き裂
成長の後破壊に至るというメカニズムを明らかにした。
そこで本発明は腐食疲労破壊の前兆現像として腐食ピッ
トの成長挙動に着目し、本発明の腐食疲労き裂発生余寿
命予測法を完成した。
トの成長挙動に着目し、本発明の腐食疲労き裂発生余寿
命予測法を完成した。
すなわち、本発明は下記（１）〜（４）の工程、（１）
目的とする実機部材に生じた腐食ピットのピット深
さａｏ、ピット表面径２Ｃ及び使用時間ｔ１を計測し、
この値から腐食ピットの腐食ピット寸法（深さ；１１表
面径；２０）一時間を関係線を求める工程 （２） 目的とする実機部材の材料定数である限界応
力拡大係数範囲（、ｙ）、、実機部材のピット発生部に
加わる振動応力σａ並びに上記（１）で得たピット深さ
ａｏ及びピット平面径２Ｃｏから次式によりき裂の発生
する限界腐食ピット寸法（限界腐食ピット深さａｐ、限
界腐食ピット表面径２０．）を求める工程 こ＼においてＱｍ １＋ｔ４６ ＡＸ（ａｏ／Ｃｏ）”
’２０ｐコ２ＣｏＸ ａｐ／ａ。
目的とする実機部材に生じた腐食ピットのピット深
さａｏ、ピット表面径２Ｃ及び使用時間ｔ１を計測し、
この値から腐食ピットの腐食ピット寸法（深さ；１１表
面径；２０）一時間を関係線を求める工程 （２） 目的とする実機部材の材料定数である限界応
力拡大係数範囲（、ｙ）、、実機部材のピット発生部に
加わる振動応力σａ並びに上記（１）で得たピット深さ
ａｏ及びピット平面径２Ｃｏから次式によりき裂の発生
する限界腐食ピット寸法（限界腐食ピット深さａｐ、限
界腐食ピット表面径２０．）を求める工程 こ＼においてＱｍ １＋ｔ４６ ＡＸ（ａｏ／Ｃｏ）”
’２０ｐコ２ＣｏＸ ａｐ／ａ。
（３） 限界腐食寸法り又は２０．を上記（１）の腐
食ピット寸法一時間関係線に代入し、き裂寿命ｔ。
食ピット寸法一時間関係線に代入し、き裂寿命ｔ。
を求める工程
（４） き裂寿命ｔ、から使用時間１．を差し引き、
き裂発生余寿命を求める工程 よシなる腐食疲労寿命予測法である。
き裂発生余寿命を求める工程 よシなる腐食疲労寿命予測法である。
腐食ピット成長に基づきき裂発生余寿命を予測するには
、（ｌ）腐食ピットの成長法則、（２）腐食ピットから
き裂が発生する限界条件を求める必要がある。以下、こ
れらについて詳述する。
、（ｌ）腐食ピットの成長法則、（２）腐食ピットから
き裂が発生する限界条件を求める必要がある。以下、こ
れらについて詳述する。
（１） 腐食ピット成長剤について、第１図に腐食ピ
ットの模式図を示す。ピット表面径を２０とすると、腐
食ピット成長剤は、２０ｍｍａ＊ｔβ （α、β；実験
によシ求められる定数、ｔ：時間）（ｌ）式 で与えられる。βは通常１１５で鉄鋼材料の例でも、２
０− ｔｐ、 ｙ ｘ １ｏ” ｔ １１５で表わされ
ているが、とのβはαと共に材料、環境の組合せで実験
的に求めておく方がよい。
ットの模式図を示す。ピット表面径を２０とすると、腐
食ピット成長剤は、２０ｍｍａ＊ｔβ （α、β；実験
によシ求められる定数、ｔ：時間）（ｌ）式 で与えられる。βは通常１１５で鉄鋼材料の例でも、２
０− ｔｐ、 ｙ ｘ １ｏ” ｔ １１５で表わされ
ているが、とのβはαと共に材料、環境の組合せで実験
的に求めておく方がよい。
（２） 限界ピット条件について
限界ピット条件は腐食ピットをき裂とみなして破壊力学
パラメータである応力拡大係数範囲Δｋによって表示さ
れる材料定数であり、（ΔＫ）ｐ で表示される。たと
えば鉄鋼材料についての一例の、振動応力σｆ（１１／
ｍ”）Ｋ対する限界ピット条件（ΔＫ ）ｐ （ｔｃｙ
・−−ｓＡ）の関係を第２図に示すが、個々の条件につ
いては材料、環境の組合せで実験的に求めておく方がよ
い。
パラメータである応力拡大係数範囲Δｋによって表示さ
れる材料定数であり、（ΔＫ）ｐ で表示される。たと
えば鉄鋼材料についての一例の、振動応力σｆ（１１／
ｍ”）Ｋ対する限界ピット条件（ΔＫ ）ｐ （ｔｃｙ
・−−ｓＡ）の関係を第２図に示すが、個々の条件につ
いては材料、環境の組合せで実験的に求めておく方がよ
い。
腐食ピットからき裂が発生する条件は、第１図のように
表面径２０、深さａの腐食ピットに振動応力σ、が負荷
される時に下式で計算したΔＫが Δｘ〉（Δｘ）ｐ となった時である。
表面径２０、深さａの腐食ピットに振動応力σ、が負荷
される時に下式で計算したΔＫが Δｘ〉（Δｘ）ｐ となった時である。
ここでΔに＝１．１２Ｘ２ＸσａＦフτ （２）式％
式％） ビツト深さに対する限界ピット寸法ａｐはΔに一Δに、
として得られａ、は（２）式よシとなる。
式％） ビツト深さに対する限界ピット寸法ａｐはΔに一Δに、
として得られａ、は（２）式よシとなる。
またピット表面径に対する限界ピット寸法２Ｃｐは、ピ
ットが相似的形状で成長すると仮定して、調査時点のピ
ット形状（表面径２Ｃｏ 。
ットが相似的形状で成長すると仮定して、調査時点のピ
ット形状（表面径２Ｃｏ 。
深さａｏ）を用いて、
２Ｃｐ ｗ ２ＣｏＸ ａｐ／ａｏ （４
）式として得られる。ここにおいてａ、は前記（３）式
で表わされるものである。
）式として得られる。ここにおいてａ、は前記（３）式
で表わされるものである。
上記の腐食ピット成長前及び臨界ピット表面径寸法条件
を用いて腐食ピット成長に基づく余寿命予測法を第３図
によって説明する。第３図の横軸は時間（１０ｇｔ）、
縦軸は腐食ピット表面径（１ｏｇ２（りである。
を用いて腐食ピット成長に基づく余寿命予測法を第３図
によって説明する。第３図の横軸は時間（１０ｇｔ）、
縦軸は腐食ピット表面径（１ｏｇ２（りである。
ある時刻ｔ、で腐食ピットの表面径の鯛査を行う。その
時の腐食ピットの表面径が図中の○印であったとすると
、前述した腐食ピット成長前の（１）式によるグラフを
Ｑ印を通るように画く。
時の腐食ピットの表面径が図中の○印であったとすると
、前述した腐食ピット成長前の（１）式によるグラフを
Ｑ印を通るように画く。
このグラフが１である。
一方腐食ピットから、き裂が発生するピット表面径に対
する限界寸法を表わす前記（４ン式によるグラフを画く
。このグラフが２である。
する限界寸法を表わす前記（４ン式によるグラフを画く
。このグラフが２である。
腐食ピットの表面径２０の将来成長子測線１と限界ピッ
ト寸法２の交叉する点（図中ダ印で時刻１１ ）でき裂
が発生することになり、ここでき裂発生余寿命は時刻１
．より（１１−１，）時間で与えられる。
ト寸法２の交叉する点（図中ダ印で時刻１１ ）でき裂
が発生することになり、ここでき裂発生余寿命は時刻１
．より（１１−１，）時間で与えられる。
なお、以上の説明は腐食ピットの表面径２゜に着目して
なされたものであるが、腐食ピット深さａに着目しても
同様の効果が得られる。
なされたものであるが、腐食ピット深さａに着目しても
同様の効果が得られる。
本発明方法により従来困難でめった腐食疲労寿命予測が
可能となり機器の信頼性確保が図れる。
可能となり機器の信頼性確保が図れる。
第１図は腐食ピットの概略図、第２図は限界ピット条件
の実験例を示す図表、第３図は本発明の腐食疲労寿命予
測法の一実施態様を説明するための図表である。
の実験例を示す図表、第３図は本発明の腐食疲労寿命予
測法の一実施態様を説明するための図表である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記（１）〜（４）の工程、 （１）目的とする実機部材に生じた腐食ピットのピット
深さａ＿ｏ、ピット表面径２Ｃ及び使用時間ｔ＿１を計
測し、この値から腐食ピットの腐食ピット寸法（深さ；
ａ、表面径；２Ｃ）−時間ｔ関係線を求める工程 （２）目的とする実機部材の材料定数である限界応力拡
大係数範囲（ΔＫ）＿ｐ、実機部材のピット発生部に加
わる振動応力σ＿ａ並びに上記（１）で得たピット深さ
ａ＿ｏ及びピット平面径２Ｃ＿ｏから次式によりき裂の
発生する限界腐食ピット寸法（限界腐食ピット深さａ＿
ｐ、限界腐食ピット表面径２Ｃ＿ｐ）を求める工程 ａ＿ｐ＝（Ｑ／π）〔（ΔＫ）＿ｐ／（１．１２×２×
σ＿ａ）〕＾２こゝにおいてＱ＝１＋１．４６４×（ａ
＿ｏ／Ｃ＿ｏ）＾１＾．＾６＾５２Ｃ＿ｐ＝２Ｃ＿ｏ×
ａ＿ｐ／ａ＿ｏ （３）限界腐食寸法ａ＿ｐ又は２Ｃ＿ｐを上記（１）の
腐食ピット寸法−時間関係線に代入し、き裂寿命ｔ＿２
を求める工程 （４）き裂寿命ｔ＿２から使用時間ｔ＿１を差し引き、
き裂発生余寿命を求める工程 よりなることを特徴とする腐食疲労寿命予測法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045353A JPH0672838B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 腐食疲労寿命予測法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62045353A JPH0672838B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 腐食疲労寿命予測法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63212844A true JPS63212844A (ja) | 1988-09-05 |
| JPH0672838B2 JPH0672838B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=12716912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62045353A Expired - Lifetime JPH0672838B2 (ja) | 1987-03-02 | 1987-03-02 | 腐食疲労寿命予測法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672838B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0261260A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Takenaka Komuten Co Ltd | コンクリートの圧入工法 |
| JPH03123859A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Hitachi Ltd | 簡易劣化判定方法及び装置 |
| CN106202906A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | 一种腐蚀疲劳性能表征和寿命估算方法 |
| JP2019528433A (ja) * | 2016-07-19 | 2019-10-10 | エコラブ ユーエスエイ インク | デジタル撮像による工業用水処理の制御 |
| US11465916B2 (en) | 2016-07-19 | 2022-10-11 | Ecolab Usa Inc. | Control of industrial water treatment via digital imaging |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103913393B (zh) * | 2014-04-17 | 2016-03-09 | 南通大学 | 一种海洋工程用钢应力腐蚀开裂时间的快速推算方法 |
-
1987
- 1987-03-02 JP JP62045353A patent/JPH0672838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0261260A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Takenaka Komuten Co Ltd | コンクリートの圧入工法 |
| JPH03123859A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Hitachi Ltd | 簡易劣化判定方法及び装置 |
| CN106202906A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-12-07 | 北京航空航天大学 | 一种腐蚀疲劳性能表征和寿命估算方法 |
| JP2019528433A (ja) * | 2016-07-19 | 2019-10-10 | エコラブ ユーエスエイ インク | デジタル撮像による工業用水処理の制御 |
| US11467072B2 (en) | 2016-07-19 | 2022-10-11 | Ecolab Usa Inc. | Control of industrial water treatment via digital imaging |
| US11465916B2 (en) | 2016-07-19 | 2022-10-11 | Ecolab Usa Inc. | Control of industrial water treatment via digital imaging |
| US11946841B2 (en) | 2016-07-19 | 2024-04-02 | Ecolab Usa Inc. | Control of industrial water treatment via digital imaging |
| US11953445B2 (en) | 2016-07-19 | 2024-04-09 | Ecolab Usa Inc. | Control of industrial water treatment via digital imaging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0672838B2 (ja) | 1994-09-14 |
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