スパイラル 止め輪 における「せん断破壊」の破壊メカニズムと材料硬度の役割を説明します。

せん断破壊は、スラスト荷重が材料のせん断強度を超えると発生し、溝のエッジの線に沿ってリングが効果的に「裂け」ます。これは脆性破壊モードであり、非常に高い硬度 (HRC > 52) のリングでより一般的です。硬度が高くなるとせん断強度 $S_s$ は増加しますが、材料の破壊靱性は低下します。リングに衝撃荷重がかかると、高硬度のリングは変形せずに折れる場合があります。ほとんどの用途では、炭素鋼の場合は HRC 44 ～ 48、17 ～ 7PH の場合は HRC 40 ～ 45 の硬度範囲で、せん断強度と耐衝撃性の最適なバランスが得られます。