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材料について

JIS規格SM400B材料
JIS規格SM400B材料

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P137~P139 (11.2 冷凍装置用材料)>です。

 「溶接用圧延鋼材SM400B」関連の問題が多い。

アルミニウム合金

 テキスト<8次:P137 (11.2.1 材料一般の(1))>に記されている。

・冷媒がフルオロカーボンの場合には、2%を超えるマグネシウムを含有したアルミニウム合金は使用できない。 H20/12 H29/12 答え

【◯】 マグネシウムを含有した…云々の問題は、「冷媒」、「冷媒配管」でも出題される。


SM400B

 SM400Bを把握せよ。テキスト<8次:P138 (11.2.2 材料記号)

・圧力容器には、一般に溶接構造用圧延鋼材SM400B{旧SM41B}が用いられている。 H10/12 答え

【◯】 題意の通り
 (チョと、問題が古いかもテキスト的にはズバリ書かれていない。参照:6次改訂版(平成17年改訂)--平成25年6月29日記す。

・SM400Bとは、溶接構造用圧延鋼材で、その最小引張強さは400N/mm^2である。 H11/12 答え

【◯】 題意の通り
 材料の後の数字は最小引張強さを表している。テキストは<8次:P138 太字で材料記号を記した下の行> →  これらの材料記号の後の数字は、最小引張強さを表す。

・圧力容器の材料にかかる応力が、JIS規格に定められている最小引張強さ以下であれば使用できる。 H11/12 答え

【×】 最小引張強さの1/4の応力とする。
 許容引張応力は、、応力ひずみ線図における比例限度以下の適切な応力値に治まるように設計し(← <8次:P123 3~9行>)、その材料のJIS規格に表されている、最小引張強さ(記号の後の数字)の1/4の応力とする。
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 SM400Bの場合は、400(N/mm^2)×1/4=100(N/mm^2)が、許容引張応力である。(← <8次:P138 太字で材料記号を記した下の行>)

・冷凍装置の材料として使用される溶接用圧延鋼材SM400Bの許容引張応力は、400N/mm^2である。 H12/12 答え

【×】 H11/12の問題解説をコピペ。
 許容引張応力は、、応力ひずみ線図における比例限度以下の適切な応力値に治まるように設計し(← <8次:P123 3~9行>)、その材料のJIS規格に表されている、最小引張強さ(記号の後の数字)の1/4の応力とする。
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 SM400Bの場合は、400(N/mm^2)×1/4=100(N/mm^2)が、許容引張応力である。(← <8次:P138 太字で材料記号を記した下の行>)

・溶接構造用圧延鋼材SM400B材の最小引張強さは400N/mm^2であり、許容引張応力は100N/mm^2である。 H15/12 答え

【◯】 その通り!
 上記解説参照。この手の問題は、出題数が多いと思われ。

・JIS規格のSM400B材の最小引張強さは400N/mm^2であり、許容引張応力は100N/mm^2である。 H19/12 答え

【◯】 ぅむ。

・溶接構造用圧延鋼材SM400Bの許容引張応力は400N/mm^2である。 H25/12 H30/12 答え

【×】 100N/mm^2でつね。

・J1S規格の溶接構造用圧延鋼材SM400B材の許容引張応力は400N/mm^2であり、最小引張強さは100N/mm^2である。 H28/12 答え

【×】 「許容引張応力」と「最小引張り強さ」が逆ですね。(少笑。テキスト<8次:P138 太字で材料記号を記した下の行>、勉強してある人は楽勝、無勉はチンプンカンプンでしょう。


低温脆性

 低温脆性(ていおんぜいせい)と読む。テキストは<8次:P138~P139 (11.2.3 低温で使用する材料)>です。

・低温脆性とは、鋼材が低温で脆くなる性質をいう。 H11/12 答え

【◯】 ぅむ。
 低温脆性(ぜいせい)とは、鋼材が低温になると引張強さ、降伏点、堅さなどは増大するが、伸び、絞り率、衝撃値などは低下し脆(もろ)くなる。特に衝撃に対してはある温度以下では急激に低下する。

・一般の鋼材の低温脆性による破壊は、低温で切欠きなどの欠陥があり、引張応力がかかっている場合に、繰返し荷重が引き金になってゆっくりと発生する。 H23/12 答え

【×】 繰り返し、ゆっくり、ではなく、衝撃荷重が引き金になり、突発的に、極めて速く進行する。テキスト<8次:P139 冒頭>を読んでおけばOK。

・一般の鋼材は低温で脆くなり、これを低温脆性という。この低温脆性による破壊は、衝撃荷重などが引き金になって、降伏点以下の低荷重のもとでも突発的に発生する。 H28/12 答え

【◯】 解説略。

・一般の鋼材の低温脆性による破壊は、低温で切り欠きなどの欠陥があり、引張りまたはこれに似た応力がかかっている場合に、繰返し荷重が引き金になってゆっくりと発生する。 H29/12 答え

【×】 H28年度改良版の素直な誤り問題でつね。「繰り返し、ゆっくり」ではなく「衝撃荷重、突発的」です。

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 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』7次改訂版への見直し、済。(14/08/02)
 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(20/07/02)

修正・訂正箇所履歴

【2016/06/09 新設】

  •   2%を超えるマグネシウム 云々の問題(H20/12)を追加。 (2020(R02)/06/22)
  • テキスト8次改訂版(R01(2019)-11月改訂)へ対応、および、文章を見直し。(2020(R02)/07/02)

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【参考文献】

  • SIによる初級受検テキスト:日本冷凍空調学会
  • 上級受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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