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- 自動車、橋梁、機械部品などに使用されるほとんど、すべての材料は繰返しの力を受けます。
- たとえ、その力が材料強度より小さくとも非常に多くの繰返しをうけることで、破壊することがあります。これが疲労破壊です。
- 破損品の8〜9割が何らかの繰返し荷重が関与しているとされ、近年長寿命化ニーズから実用上はもちろん、材料評価・材料開発上からも疲労に関するデータは極めて重要です。
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- 疲労特性はいわゆるS-N（応力―寿命）特性、ε-N（ひずみー寿命）特性や繰返し塑性挙動を知ることが基本です。
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右図は自動車用複合組織高強度熱延鋼板(Dual-phase steel, フェライト・マルテンサイト組織)の静的および繰返し応力-ひずみ特性の例です。 |
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| 写真１は、疲労による転位組織の例で、疲労き裂はすべり帯成長（疲労損傷蓄積）を経てミクロき裂が発生し、ミクロき裂は合体しながら次第に成長します。 |  写真1 疲労による転位組織 |
| 写真２は、疲労によるすべり帯とミクロき裂の例です。 |  写真2 疲労によるすべり帯とミクロき裂 |
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- 疲労特性は試験片形状（寸法効果、応力集中）、荷重形式（軸力、曲げなど）および試験環境（温度、腐食環境）などの影響をうけるため、実際の使用状態を反映した条件で評価することが望ましいのです。
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写真３はひずみ制御高温低サイクル疲労試験（高周波加熱･温度分布調査）の例です。 また、疲労特性は溶接、冷間加工、ショットﾋﾟｰニングなど各種表面硬化、めっき、残留応力、表面粗さなどの影響を受けるから実物に近い条件で試験を行うことも多くなります。 |
 写真3 ひずみ制御・高温低サイクル疲労試験 |
| 写真４は溶接鋼管の4点曲げ高サイクル疲労試験の例です。 |
 写真4 溶接鋼管の4点曲げ高サイクル疲労試験 |
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水井 正也
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