3. 研究成果 3鋼種ともに曲げ変位振幅が小さい条件（黒塗りプロット）においては疲労寿命が大きく向上する最適なレーザ出力条件（おおむね100 W）が存在することがわかる．その最適値を超えてレーザ出力を過度に増大させるとかえっ 図4 レーザ局所加熱の模式図 2.4 残留応力測定 X線残留応力測定装置µ-X360（パルステック工業株式会社製）2)を用いて，cosα法によりV曲げ部内側・外側表面部における長手方向残留応力の板幅方向分布を測定した．図5に示すように曲げ中心部の外側Aと内側D，およびR止まり部の外側B・Cと内側E・Fの各線上において板幅方向に1 mm間隔で各19個の測定点を設定し，残留応力分布を求めた．X線照射スポットサイズは約0.3 mmとした． 図6 曲げ疲労試験模式図 図7 曲げ疲労寿命に及ぼすレーザ出力の影響 図5 残留応力測定位置 2.3 レーザ局所加熱 図4に示すようにV曲げ後の試験片を曲げの稜線が鉛直になるように固定し，曲げ稜線部外側表面に対してレーザ照射スポットを上方から下方へ1回スキャンして試験片幅全体に局所加熱を行い，空冷した．レーザ照射には半導体レーザ（Laserline GmbH製，LDF 6000-40）とレーザヘッド（Laserline GmbH製，LLK-Auto）を使用した．デフォーカス（焦点外し距離）0 mmのジャストフォーカスで照射スポット径は0.4 mmであり，照射スポット移動速度（スキャン速度）は400～600 mm·min−1，レーザ出力は75～150 Wの範囲で変化させた． 2.5 曲げ疲労試験 V曲げ加工後，およびレーザ局所加熱後の試験片に対して，曲げ変位一定方式の面外曲げ疲労試験3)を実施した．曲げ疲労試験の模式図を図6 (a)に示す．試験は図6 (b)の試験ジグを装着した油圧式サーボパルサー（株式会社島津製作所製）により実施し，繰返し速度1 Hzで両振りの曲げ変位を付与し，破断発生をもって試験を停止した．曲げ変位は図6に示す変位付与点（曲げ稜線から100 mmの位置）における変位振幅を3.8～12.5 mmの範囲で設定した． 3.1 疲労寿命に及ぼすレーザ出力の影響 レーザ局所加熱におけるスキャン速度を500 mm·min−1で一定としたときの，レーザ出力と曲げ疲労寿命の関係を図7に示す．図中凡例に記載した8 mm，10 mmなどの数値は疲労試験における曲げ変位振幅である．またレーザ出力0 Wは非加熱試験片の結果を示す． て疲労寿命が低下し，非加熱試験片と同程度になることも(a) 曲げ疲労試験の概要 (b) 曲げ疲労試験ジグ − 172 −
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