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「じん性」の評価方法

材料の性質を比較表示する必要 から、材料メーカーなどではいろいろな材料試験が行われていますが、メーカー間でも共通の試験方法がない状況にあるです。
基本的には全体が均一な 試験片を用いて材料の持つ性質を評価をする必要がありますので、たとえば日本刀のような、表面が硬くて内部が柔らかいように硬さがばらついているものなど では比較できないことになります。（このことは多くの試験に共通する考え方で、試験片の内部と表面の硬さが違えば、簡単には比較できなくなります）
ナ イフ用の材料評価は、材料メーカー各社でいろいろ工夫されて実施されてきましたが、国内では日立金属（株）の方法が広く波及してきているようですので、そ れを説明します。
まずは衝撃試験によって吸収エネルギーの大きさを測定する方法です。シャルピー衝撃試験機を用いて鋼材を熱処理した上で１０ｍｍ 角（長さ60ｍｍ程度）の試験片をつくって、ハンマーでその中心を叩いて折った時のエネルギーを測定する方法があります。
非常に高い硬さのものを 試験するために、バラツキが少なくなるように日立金属（株）では、ＪＩＳには無い10Ｒのノッチ形状で試験をすることが多いようです。これでもバラツキが 多いために、当社では３本以上の試験片をつくって試験し、その平均値で評価しています。（外国では、ノッチをつけない場合も多く、試験片の形状が変わると 紙の評価も大きく変わります。簡易的な換算値で比較されることもあるようですが、あてにならないと考えたほうがいいと思います）
次に曲げ抗折試験 によって吸収エネルギーの値を調べる方法です。　熱処理した丸棒の抗折試験をして、その時の荷重とたわみの大きさの積を「吸収エネルギー」の値として表現 する方法で、日立金属（株）では５ｍｍ径の丸棒を用いて50ｍｍスパンで曲げ試験しています。
60ＨＲＣのように硬いもののシャルピー試験では値 自体が小さい上にバラツキが大きくなるために、シャルピーよりも抗折試験値で比較されることが多いようです。また、反対に55ＨＲＣ以下の硬さでは抗折試 験片がねばくて折れないこともあるので、低い硬さのものは抗折試験は不向きです。

硬さとじん性値

金属組織、硬さから およそのじん性の傾向が判別できます。　シャルピー試験を例にとると、結晶が均一に分布しておりその粒度が小さく、硬さが低いとじん性値は高く、硬さが高 くなるとじん性値は低くなります。　また、炭化物の量や分布傾向、熱処理の方法でもその値が変化します。
ここに硬さとシャルピー値の関係と 焼入れ、焼戻しによる硬さ変化と吸収エネルギーの関係の一例を示しますが、ここに見られるように、硬さを決める際の熱処理温度が大切なことがわかります。
こ のことから、特にソルトバス熱処理は個々に焼入れ温度が対応できることで、小ロット品ではベストな熱処理ができるということでお勧めしています。

材 料の方向性と「じん性値」

じん性値は材料の方向によって大きく変わります。通常、材料は製造過程で圧延などで伸延されますので、伸ばさ れた方向に対して直角に力を加える場合は高い値を示します。（この方向を「Ｌ方向」、圧延方向に直角の方向を「Ｔ方向」と表現します） ここの図46を参照
通常 はこのＬ方向で試験するのが一般的で、逆にＴ方向ではその1/2程度以下に低下する場合もあり、この差を改善するために各メーカーでは普通材以上のじん性 値を得ることも含めて、粉末技術を利用したり、ＥＳＲ特殊溶解や脱ガス技術を利用したり、圧延や鍛造によって改善するなど、さまざまな対策が取られていま す。

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