ボイラーの主要材料である鋼材の機械的性質を表す用語として、適切でないものは次のうちどれか。…
ボイラーの構造及びボイラー用材料に関する知識 第4問
ボイラーの主要材料である鋼材の機械的性質を表す用語として、適切でないものは次のうちどれか。
- (1)応力の大きさは、外力の大きさを外力の作用する面積で除した値で表される。
- (2)降伏点とは、弾性限度を少し超え、わずかな力で変形が急激に大きくなる直前の応力をいう。
- (3)弾性限度とは、材料に力を加えると変形するが、力を除くと元に戻る最大の応力をいう。
- (4)高温強さとは、高温における材料の強さをいい、一般に、材料は温度が高くなると引張強さが増大する。
- (5)材料の強さは、一般に引張強さによって表され、単位はN/㎜²である。
正答 (4)
正答は (4)。これが適切でありません。
高温強さについて、一般に材料は温度が高くなると引張強さが減少します。増大するのではありません。
【ほかの選択肢】
(1) 応力の大きさは、外力の大きさを外力の作用する面積で除した値 正しい
(2) 降伏点とは、弾性限度を少し超え、わずかな力で変形が急激に大きくなる直前の応力 正しい
(3) 弾性限度とは、力を除くと元に戻る最大の応力 正しい
(5) 材料の強さは一般に引張強さで表され、単位はN/㎜² 正しい
【温度が上がると弱くなる】
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金属は、高温になるほど原子どうしのつながりがゆるむ
引張強さも降伏点も下がります。さらに、高温では荷重をかけたまま時間がたつと変形が進む(クリープ)ようになります。
【ボイラーで高温強さが効く場所】
過熱器管、炉筒、水冷壁など、火炎に近い部分
設計では、使う温度での強さをもとに許容応力を決めます。常温の引張強さで計算すると、危険側になります。
【引張試験で出てくる順番】
比例限度 応力とひずみが比例する限界
弾性限度 荷重を取り除けば元に戻る限界
降伏点 荷重を増やさなくても変形が進みはじめる点
引張強さ 破断までの最大荷重 ÷ 元の断面積
伸び 破断までの伸び量 ÷ 元の長さ
【応力の式】
応力 = 荷重 ÷ 断面積
面積で割るので、単位は N/㎜² になります。
【クリープとの関係】
高温強さは、短い時間での強さ
クリープは、長い時間での変形
どちらも高温で問題になりますが、見ているものが違います。
出典:普通ボイラー溶接士 2023年下半期実施分(2024年4月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ
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最終更新日
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