(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料であって、
鋼材料の非金属の介在物の半径が、次式（１）で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上であることを特徴とする転動部品材料。
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１                …（１）
ただし、Ｐｍａｘ：前記転動部品の転動面に作用する最大接触面圧
【請求項２】
請求項１に記載の転動部品材料からなる転動部品。
【請求項３】
請求項２に記載の転動部品である転がり軸受の軌道輪であって、前記最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとした転がり軸受の軌道輪。
【請求項４】
請求項２に記載の転動部品である転がり軸受の転動体であって、前記最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとした転がり軸受の転動体。
【請求項５】
鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料を選定する方法であって、
転動部品の転動面に作用する最大接触面圧Ｐｍａｘを定め、
介在物の半径が、次式（１）で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上である材料を前記転動部品の材料として用いることを特徴とする転動部品材料の選定方法。
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１            …（１） 
【請求項６】
鋼に水素が侵入する環境下で使用される鋼材料の転動部品を製造する方法であって、
前記鋼材料の選定を請求項５に記載の転動部品材料の選定方法を行いる転動部品の製造方法。
【請求項７】
鋼に水素が侵入する環境下で使用される転がり軸受の軌道輪を製造する方法であって、前記軌道輪となる鋼材料の選定を請求項５に記載の転動部品材料の選定方法で行い、前記最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとする転がり軸受の軌道輪の製造方法。
【請求項８】
鋼に水素が侵入する環境下で使用される転がり軸受の転動体を製造する方法であって、前記転動体となる鋼材料の選定を請求項５に記載の転動部品材料の選定方法で行い、前記最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとする転がり軸受の転動体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受の軌道輪や転動体に代表される滑りを伴う転がり接触を生じる機械要素部品である転動部品であって、特に、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品、例えば自動車の電装補機、建機、風車等に使用される転動部品、およびその転動部品材料、並びに転動部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり疲労における主要な破損形態であるフレーキングは、従来から接触応力により接触面下に生じる表面に平行な両振りのせん断応力の繰り返しによるものと考えられている。この場合の疲労き裂の進展様式としては、基本的にはモードII型（面内せん断型）と考えられる（図１４参照）。したがって、転がり疲労を受ける材料のモードII疲労き裂進展特性は、転がり疲労寿命を支配する重要な材料特性の一つであると考えられ、これを正確に求めることは、耐転がり疲労特性に優れた材料の開発や疲労機構の解明に有効と考えられる。
【０００３】
モードII疲労特性を求める迅速評価する方法に超音波ねじり疲労試験がある。上記の超音波ねじり疲労試験は、一般的な環境下での試験であるが、水素侵入環境下での超音波ねじり疲労試験の方法も提案されている（特許文献１）。転がり軸受の軌道輪や転動体等の転動部品は、水が混入する条件下、すべりを伴う条件下、通電が起きる条件下などで使用されると、水あるいは潤滑剤が分解して水素が発生し、それが鋼中に侵入することで早期はく離が起きることがある。水素は鋼の疲労強度を著しく低下させるため、接触要素間が油膜で分断される良好な潤滑条件でも、交番せん断応力が大きくなる表層内部にき裂が発生，進展して早期はく離に至る。そのため、水素が侵入する環境下で使用される転動部品は、水素侵入環境下での試験が必要である。通常のねじり疲労試験では、試験に長期の月日が必要となるが、特許文献１の試験方法は、極めて高速な負荷が可能な超音波ねじり疲労試験によって、試験片に水素チャージして試験を行うことにより、チャージした水素が散逸しないうちに金属材料の試験片にせん断疲労を与え、水素侵入下のせん断疲労特性を合理的かつ迅速に評価することを可能した評価方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９１２５４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔｅｄｒｉｃ  Ａ．  Ｈａｒｒｉｓ，転がり軸受解析  第４版（Ｒｏｌｌｉｎｇ  Ｂｅａｒｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｆｏｕｒｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ,Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，（２００１）  Ｐ２１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常の環境下では、超音波ねじり疲労試験で行った場合、試験片の表面からき裂が発生する。これに対して、水素チャージした場合、試験片の内部からき裂が発生することが、研究の結果により解明できた。これは、内部の非金属介在物を起点としてき裂が発生することによる。
【０００７】
特許文献１では、水素侵入下でせん断疲労特性を合理的かつ迅速に評価する試験方法が提案されているが、水素侵入下でねじり疲労試験により破断する場合に、図８のように内部の非金属介在物を起点として裂が発生する点の解明には達していない。
【０００８】
すなわち、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の場合に、非金属介在物がどのような大きさまでであれば、破損しないのかが解明されておらず、水素侵入環境下で使用される転動部品の適切な選定を行えるに至っていない。
【０００９】
この発明は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料であって、転動疲労によって破損しない転動部品材料、並びに転動部品、転がり軸受の軌道輪および転動体を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品において、せん断型き裂が発生することのない転動部品材料を選定することができる選定方法、並びにこの選定方法を用いた転動部品の製造方法、転がり軸受の軌道輪および転動体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の転動部品材料は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料であって、
鋼材料の非金属の介在物の半径が、次式（１）で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上であることを特徴とする。
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１                …（１）
ただし、Ｐｍａｘ：前記転動部品の転動面に作用する最大接触面圧
【００１１】
図３に水素環境下において内部起点で破損した試験片の起点介在物の半径ｄと起点介在物周囲の応力τoとの関係をしめす。下限界の関係を式であらわすと、式（２）となる。
ｄ＝６４７２９τ０-１．４４１  ・・・（２）
最大接触応力Ｐｍａｘと最大せん断応力τ０との関係は、図７の関係がある（非特許文献１）。一定接触面圧のとき、線接触状態（ｂ／ａ＝０，ａ；接触楕円長軸半径，ｂ；接触楕円短軸半径）が最もせん断応力が高くなる。そのときの関係は、式（３）である。
τo＝Ｐｍａｘ/４  ・・・（３）
式（２）と（３）から、水素侵入下での任意面圧における破壊臨界の介在物半径が式（１）のように求められる。
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１      ・・・（１）
介在物のｄを１．０μｍ以上としたのは、炭化物が起点となることはなく、炭化物の大きさは１．０μｍ未満であるためである。
【００１２】
なお、「転動部品」は、転がり接触、および滑りを伴う転がり接触を行う機械要素部品の総称であり、例えば、転がり軸受の軌道輪、転動体、等速ジョイントの軌道溝を有する継手部品、トルク伝達ボール、ボールねじのねじ軸、ナット、ボール等を含む。また、前記「介在物」には空孔を含む。空孔が存在する場合に、最も破損の可能性が高くなる。
【００１３】
この発明の転動部品は、この発明の転動部品材料を用いた転動部品である。したがって水素侵入環境下であっても、転がり疲労では破壊されない。
【００１４】
この発明の前記転動部品は、転がり軸受の軌道輪であって、前記最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとしても良い。
転がり軸受の軌道輪では、用途に応じて最大接触面圧Ｐｍａｘが定まっており、例えば、電装補機の用途では、最大接触面圧Ｐｍａｘは１．０ＧＰａとなる。このように最大接触面圧Ｐｍａｘが定まっていると、上記（１）式の介在物の半径ｄは、一義的に定まり、介在物の半径が、この定まった半径ｄ以下であると、水素侵入環境下であっても、特定の用途において、せん断型き裂が進展することがなく、転がり疲労では破壊されない。
【００１５】
この発明の転がり軸受の転動体は、この発明の転動部品であって、前記最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとする。
軌道輪につき説明したと同様に、介在物の半径が、上記半径ｄ以下であると、水素侵入環境下であっても、特定の用途において、せん断型き裂が発生することがなく、せん断型き裂が進展することがなく、転がり疲労では破壊されない。
【００１６】
この発明の転動部品材料の選定方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料を選定する方法であって、
転動部品の転動面に作用する最大接触面圧Ｐｍａｘを定め、
介在物の半径が、次式（１）で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上である材料を前記転動部品の材料として用いることを特徴とする。
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１          …（１）
【００１７】
転動部品の転動面に作用する最大接触面圧Ｐｍａｘを定めることで、介在物の半径ｄが一義的に定まる。この選定方法によると、このよう定めた半径ｄ以下の材料を選定するため、この発明の転動部品材料につき説明したと同様に、その選定された転動部品材料を用いた転動部品は、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
なお、介在物の半径ｄ以下の鋼材を選ぶ方法は、例えば、ロット毎の抜き取り検査等により、切断面の顕微鏡写真等で介在物の半径を調べることで行える。
【００１８】
この発明の転動部品の製造方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される鋼材料の転動部品を製造する方法であって、前記鋼材料の選定を、この発明の転動部品材料の選定方法で行う。
このため、この製造方法で製造された転動部品は、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
【００１９】
この発明の転がり軸受の軌道輪の製造方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転がり軸受の軌道輪を製造する方法であって、前記軌道輪となる鋼材料の選定をこの発明の転動部品材料の選定方法で行い、前記Ｐｍａｘ＝１．０ＧＰａとする。
転がり軸受の軌道輪では、用途に応じて最大接触面圧Ｐｍａｘが定まっており、例えば、電装補機の用途では、最大接触面圧Ｐｍａｘは１．０ＧＰａとなる。このように最大接触面圧Ｐｍａｘが定まっていると、上記（１）式の介在物の半径ｄは、一義的に定まり、介在物の半径が、この定まった半径ｄ以下であると、水素侵入環境下であっても、特定の用途において、転がり疲労では破壊されない。
【００２０】
この発明の転がり軸受の転動体の製造方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転がり軸受の転動体を製造する方法であって、前記転動体となる鋼材料の選定を請求項５に記載の転動部品材料の選定方法で行い、前記Ｐｍａｘ＝１．０ＧＰａとする。
軌道輪の製造方法につき説明したと同様に、介在物の半径が、上記半径ｄ以下であると、水素侵入環境下であっても、特定の用途において、転がり疲労では破壊されない。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の転動部品材料は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料であって、鋼材料の非金属の介在物の半径が、次式、
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１
で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上であるため、
水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
【００２２】
この発明の転動部品は、この発明の転動部品材料からなるため、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
この発明の転がり軸受の軌道輪および転動体は、この発明の転動部品であって、最大接触面圧Ｐｍａｘを１．０ＧＰａとするため、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
【００２３】
この発明の転動部品材料の選定方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料を選定する方法であって、転動部品の転動面に作用する最大接触面圧Ｐｍａｘを定め、介在物の半径が、次式、
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１
で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上である材料を前記転動部品の材料として用いるため、この転動部品材料を用いた転動部品は、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
【００２４】
この転動部品の製造方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される鋼材料の転動部品を製造する方法であって、前記鋼材料の選定をこの発明の転動部品材料の選定方法で行うため、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
この発明の転がり軸受の軌道輪の製造方法および転動体の製造方法は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転がり軸受の軌道輪を製造する方法であって、前記軌道輪および前記転動体となる鋼材料の選定をこの発明の転動部品材料の選定方法で行い、Ｐｍａｘ＝１．０ＧＰａとするため、この製造方法で製造された軌道輪および転動体は、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（Ａ）はせん断き裂発生時の負荷回数とせん断応力振幅の関係を示したグラフ、（Ｂ）は表面起点で破損した試験片のせん断き裂の写真、（Ｃ）はせん断き裂発生箇所の工学顕微鏡写真、（Ｄ）は同写真の部分拡大電子顕微鏡写真である。
【図２】同試験により調べたき裂発生位置の周方向位置と軸方向位置の関係を示すグラフおよび介在物の電子顕微鏡写真である。
【図３】起点介在物周囲の応力と介在物半径ｄの関係の示したグラフである。
【図４】同試験に用いた超音波ねじり疲労試験機の説明図である。
【図５】同試験に用いた水素チャージの方法を示す説明図である。
【図６】同試験の試験片の模式図である。
【図７】各接触状態における最大接触応力Ｐｍａｘと最大せん断応力τoとの関係を示したグラフである。
【図８】転がりせん断疲労き裂と介在物との関係の概念を示す説明図である。
【図９】モードＩＩ型のき裂の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
この発明の実施形態に係る転動部品材料、転動部品、転動部品材料の選定方法、および転動部品の製造方法を、図面と共に説明する。
この転動部品材料は、鋼に水素が侵入する環境下で使用される転動部品の鋼材料であって、鋼材料の非金属の介在物の半径が、次式（１）で定まる半径ｄ以下であり、かつ１．０μｍ以上とする。
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１・・・（１）
【００２７】
「鋼に水素が侵入する環境」は、水が入る環境や滑りが発生し易い環境である。滑りによって金属の新生面が生じたときに、新生面の活性が高いことから、潤滑剤が分解し、水素が発生する。また、「転動部品」は、上記のように、転がり接触、および滑りを伴う転がり接触を行う機械要素部品の総称であり、例えば、転がり軸受の軌道輪、転動体、等速ジョイントの軌道溝を有する継手部品、トルク伝達ボール、ボールねじのねじ軸、ナット、ボール等を含む。また、前記「介在物」には空孔を含む。空孔が存在する場合に、最も破損の可能性が高くなる。
鋼に水素が侵入する環境下で用いられる転動部品の例を挙げると、電装補機（照明、空調、ワイパー、パワーウインドなど）、建機（特にその旋回座および旋回部品）、ＣＶＴ（無断変速機）のボールねじ、工作機械、風車、増減速機等である。
【００２８】
介在物の半径ｄを１．０μｍ以上としたのは、炭化物が起点となることはなく、炭化物の大きさは１．０μｍ未満であるためである。
【００２９】
水素侵入環境下における前記応力τおよび半径ｄは、次のように水素チャージ超音波ねじり疲労試験により求めた。試験方法の詳細は、後に説明する。
この試験により、図１（Ｂ）に示すようなせん断き裂が発生したときの、負荷回数とせん断応力振幅（ＭＰａ）の結果を図１（Ａ）に示す。同図において、白三角の各プロットは水素チャージ有りで内部起点のせん断き裂が発生した場合を、▲印の各プロットは水素チャージ有りで表面起点のせん断き裂が発生した場合をそれぞれ示す。比較のため、水素チャージなしでせん断き裂が発生した場合を黒丸のプロットで示す。
【００３０】
通常の環境下での超音波ねじり疲労試験では、試験片の表面からき裂が発生する。表面が最も応力が大きいためである。しかし、水素チャージした試験片の場合、図２（Ａ）に示すように、試験片の内部を起点としてき裂が発生することが解明できた。同図の横軸および縦軸は、図２（Ｂ）に示す試験片の周方向位置および軸方向位置であり、プロットした各点が、破損の起点位置である。なお、プロットした各点は、図１にプロットした各点に対応する。
【００３１】
このプロットした各破損の起点位置の応力、すなわち起点介在物に作用する応力τは、試験片に負荷したねじりモーメントと、起点位置の試験片中心からの距離によって定まる。また、各破損の起点となった介在物の大きさｄは、図２（Ｃ）に示すように、電子顕微鏡写真（ＳＥＭ画像）から求めた。
このように求めた各破損起点位置の応力τと介在物の大きさｄとの関係を図３に示す。破壊しない下限界が
ｄ＝６４７２９（Ｐｍａｘ/４）-１．４４１    ・・・（１）
であることがわかった。
【００３２】
このように、鋼材料の非金属の介在物の半径が、上式（１）で定まる半径ｄ以下の鋼材であれば、転動部品に用いた場合に、水素侵入環境下で使用されても、転がり疲労では破壊されない。
【００３３】
転動部品の転動面に作用する最大接触面圧Ｐｍａｘは、転動部品の用途によって定まっており、例えば、用途別に次の値とされる。このように最大接触面圧Ｐｍａｘが定まっていると、介在物の半径ｄの最大値も次のように定まる。
電装補機（照明、空調、ワイパー、パワーウインド）に用いられる転がり軸受の軌道輪および転動体、
最大接触面圧Ｐｍａｘ：２．０ＧＰａ、介在物の半径ｄの最大値：８．４μｍ  。
建機の旋回座軸受の軌道輪および転動体、
最大接触面圧Ｐｍａｘ：３．５ＧＰa、介在物の半径ｄの最大値：３．７μｍ
ＣＶＴ（無断変速機）のボールねじのねじ軸、ナット、ボール、
最大接触面圧Ｐｍａｘ：２．７ＧＰａ、介在物の半径ｄの最大値：５．４μｍ  。
工作機械の主軸軸受の軌道輪および転動体、
最大接触面圧Ｐｍａｘ：２．０ＧＰａ、介在物の半径ｄの最大値：８．４μｍ。
風車の主軸軸受に用いられる転がり軸受の軌道輪および転動体、
最大接触面圧Ｐｍａｘ：２．５ＧＰａ、介在物の半径ｄの最大値：６．１μｍ。
風車の発電機における増減速機に用いられる転がり軸受の軌道輪および転動体、
最大接触面圧Ｐｍａｘ：２．５ＧＰａ、介在物の半径ｄの最大値：６．１μｍ。
【００３４】
上記試験で用いた水素チャージ超音波ねじり疲労試験の方法を説明する。
この試験は、図４（Ａ）のように、転動部品材料の試験片１に水素チャージする水素チャージ過程と、この水素チャージ後に、図４（Ｂ）の試験装置により、試験片１に完全両振りの超音波ねじり振動を与えて前記転動部品材料の水素侵入下でデータを採取する超音波ねじり疲労試験過程とでなる。
【００３５】
水素チャージは、次のように試験片１に陰極電解チャージにより行う。この陰極電解水素チャージは、図５に示すように、容器２１内の電解液２２にプラチナの電極２４と試験片２３とを浸漬し、試験片２３をマイナス、電極２４をプラスとして電圧を印加することで行う。
【００３６】
図４（Ｂ）は、試験片１に完全両振りの超音波ねじり振動を与えるせん断疲労特性評価装置を示す。この装置は、ねじり振動コンバータ７および振幅拡大ホーン８を有する試験機本体１０と、発振器４と、アンプ５と、制御・データ採取手段３とを備える。
【００３７】
試験機本体１０は、フレーム６の上部に設置したねじり振動コンバータ７に、下向きに突出する振幅拡大ホーン８を取付け、その先端に試験片１を着脱可能に取付け、ねじり振動コンバータ７で発生した超音波振動を、振幅拡大ホーン８の軸心Ｏ回りの正逆回転方向の振動として拡大して試験片１に伝えるものである。試験機本体１０は、試験片１の強制空冷を行う試験片空冷手段９を有している。試験片空冷手段９は、ブロワー等の圧縮空気発生源（図示せず）に配管等で接続されて試験片１に対して空気を吹き付けるノズル等からなり、電子バルブ（図示せず）または前記圧縮空気発生源のオンオフによって、空気の吹き付けと吹き付け停止との切換が可能である。
【００３８】
ねじり振動コンバータ７は、２相の交流電力が印加されることで、その交流電力の周波数で回転中心軸Ｏ回りの正逆の回転となるねじり振動を発生する装置である。ねじり振動コンバータ７に与える交流電力は、電圧がサイン波等の正負対称の交流電力とされ、発生するねじり振動は、完全両振り、つまり正回転方向と逆回転方向とは対称となる振動とされる。
振幅拡大ホーン８は、先細り形状に形成されて先端面に同心に試験片を取付ける雌ねじ孔からなる取付部を有し、基端でねじり振動コンバータ７に固定される。振幅拡大ホーン８は、基端に与えられた振動コンバータ７のねじり振動の振幅を、先端部で拡大した振幅とする。振幅拡大ホーン８の素材はチタン合金である。
【００３９】
発振器４は、振幅拡大ホーン８を加振する周波数となる超音波領域の周波数の電圧信号を生成する電子機器からなる。発振器４は、発振周波数が、例えば２００００±５００Ｈｚの範囲で、固定の周波数とされ、または周波数調整可能とされている。
【００４０】
アンプ５は、発振器４の出力を増幅して超音波領域の周波数の交流電力をねじり振動コンバータ７に印加する電子機器である。アンプ５は、前記交流電力の出力の大きさ、およびオンオフが外部からの入力により制御可能なものとする。
【００４１】
制御・データ採取手段３は、前記アンプ５に前記出力の大きさおよびオンオフ等の制御の入力を与え、かつ試験中の加振周波数、アンプ５の出力等の状態、および負荷回数を含むデータをアンプ５から採取する手段である。制御・データ採取手段３は、上記の他に、試験片冷却手段９を制御する機能を備える。制御・データ採取手段３は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータと、これに実行させるプログラム（図示せず）とでなり、キーホード、マウス等の入力機器１１と、液晶表示装置等の画像を画面で表示する画面表示装置１２が接続され、または上記コンピュータの一部として設けられている。
【００４２】
この試験方法によると、試験片に加振周波数が超音波領域となる超音波ねじり振動を与える超音波ねじり疲労試験を行うため、極めて高速な負荷を繰り返し与えるねじり疲労試験が行える。そのため、チャージした水素が散逸しないうちに、評価対象の金属材料の試験片にせん断疲労を与え、水素侵入下のせん断疲労特性を合理的かつ迅速に評価することすることができる。例えば、２００００Ｈｚで連続加振すれば、わずか８．３min.で１０7 回の負荷回数に到達する。試験片は共振させるため、僅かなエネルギの投入で効率良くせん断疲労破壊を生じさせることができる。
【００４３】
図６に試験片１の模式図を示す。なお、実際の試験片１の一端には、振幅拡大ホーン８の先端に固定するための雄ネジ部が設けられている。試験片１は、両端の円柱形状の肩部１ａ，１ａと、これら両側の肩部１ａ，１ａに続き軸方向に沿う断面形状が円弧曲線１ｂａとなる中細り部１ｂとでなるダンベル形である。この試験片１の形状，寸法は、肩部１ａの長さＬ1 、中細り部１ｂの半分の長さである半弦長さＬ2 、肩部１ａの半径Ｒ2 、中細り部１ｂの最小半径Ｒ1 ，前記円弧曲線１ｂａの半径をＲ（いずれも単位はｍ）で決定される。
【符号の説明】
【００４４】
１…試験片
２…水素チャージ手段
４…発振器
６…フレーム
７…ねじり振動コンバータ
８…振動拡大ホーン
【図１】
0006456624.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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