Shop温度上昇に伴う機械的性質の低下2019年9月17日ボルト締結体へのマイナスの影響250°Cを超える温度で合金や建築用鋼材を使用すると、クリープやリラクゼーションといった現象が起こります。そのため、250°C以上の温度環境下で鉄のボルトが弾性域で締め付けられていれば、その締結体の軸力はボルトの降伏強さの下降に合わせて減少してしまいます。温度変化が起こると、被締結材やボルト等の締結部材は膨張または収縮し、その膨張や収縮の程度は温度変化率、質量やサイズ、金属の導電性、および個々の材料の膨張係数によって様々に変化します。した材料間の膨張・収縮率の違いは、そのボルト締結体の軸力にも変化を生じさせます。多くの場合、温度変化が進行している最中に、最大幅での軸力変化が発生します。温度変化による膨張・収縮は、全ての箇所で同時に、同じ割合で発生するものではないため、熱サイクルは熱疲労にも繋がります。熱の影響を大きく受けた「熱い」部分と熱の影響が小さい「冷たい」部分の境目には、特に大きなストレスが加わり、局所疲労を引き起こすことがあるのです。温度が安定し、全てのパーツの温度が均一化される場合には、同等の膨張係数をもつ材料を使用して軸力の変化を最小限に抑えるか、設計段階で温度変化による軸力変化を考慮に入れておくことが推奨されます。上記のような問題は難しいものですが、下記のような最新の設計コードや材料選定、そして締結部の計算によって解決することができます。(焼き戻し、焼きなまし等)のような、金属の大幅な性質変化を避けるその機器の運転により生じる荷重や、温度変化が発生した際に材料間の膨張率の違いのために起こる膨張(または収縮)が過度に大きな荷重を引き起こすことが無いかを確認するクリープやリラクゼーションといった現象によって、どの程度の軸力損失が起こるのかを予測しておくノルトロックグループの経験とソリューションノルトロックやスーパーボルト等のノルトロックグループ製品は、極限環境においても頻繁に使用されます。締結部設計の段階でお手伝いする時には、我々は最新の設計ガイドラインに沿ってご提案を行い、安全で強固なボルト締結を実現できるようサポートしています。ご使用の温度と、腐食およびクリープのリスクを考慮し、お客様の材料選定に対する見解をご提出します。次に、私たちはご使用環境の温度下における締付から、機器の運転によってその締結部に加わる(または別個に発生する)荷重までを考慮し、必要な最小軸力と最大軸力が適正なものかを確認します。計算を行う際には必要に応じて、コーティングや潤滑剤、およびドライフィルムによる効果を考慮します。あらゆるボルト締結部の不具合リスクを避けるため、私たちはユーザー様を設計段階からサポートしています。A:ボルト締結部の疲労許容量は、その静的容量に比べて非常に小さいものです。設計者は、耐疲労性を向上するために、ねじ部の強度を上げるか、ねじ部の両振り応力を下げる事を考えます。ねじ部の強度を上げるには、切削工程の代わりに、転造ねじの使用を推奨します。油圧式ボルトテンショナーを使ってボルトに正確な軸力を発生させる時、荷重伝達係数を含むいくつかの重要な点を考慮する必要があります。非常に重要なポイントとしては、起こり得る荷重のロスを飲み込んで必要軸力を得るために、その締結部の必要軸力以上の荷重を発生させられる工具を選定することが挙げられます。ボルトに軸力を発生させる主な方法は、ボルトヘッドにトルクをかける(回転させて締め付ける)ことだ。これは非常に一般的な方法であると同時に、発生する軸力の精度をコントロールするのが極めて困難な方法でもある。無料カスタマーマガジン「BOLTED」の購読ボルト締結の技術記事や国内外の採用事例が楽しめる無料カスタマーマガジン「BOLTED」会員へのご登録はこちらから。