【図解で簡単理解】クリープ試験と引張試験の違いとは？特徴と使い分けを徹底解説！

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クリープ試験と引張試験の基本的な違いとは？

材料の強さや性質を確かめるとき、よく用いられる試験方法にはクリープ試験と引張試験があります。パッと聞くと似ているようですが、それぞれ目的や方法が大きく違うんです。

引張試験は、材料に力をグッと一気に引っ張ってどれくらい丈夫かを調べる試験です。たとえば、ゴムや金属に力をかけて引っ張り、どのくらい伸びて切れるかを調べます。

一方、クリープ試験は長い時間をかけて材料がどのように変形するかを見る試験です。一定の力や荷重をかけたまま放置し、時間の経過とともにどれだけ伸びたり変形したりするかを確認します。

つまり、引張試験は短時間での力に対する強さをみて、クリープ試験は長時間の力に対する弱さや変形の進み具合を見るのが違いです。

この違いを理解することで、どの状況でどちらの試験を選ぶべきかが分かってきます。

試験方法の詳細と違いを比較！

引張試験は試験機に材料をセットし、一定の速度で引っ張る力を加えます。その時点で材料の最大強度や伸び、破断点などが測定可能です。短時間で結果が得られるのが強みと言えます。

クリープ試験は材料に一定の力（荷重）を長時間かけ続けます。温度を変えて行うことも多く、高温での長期使用が想定される材料に特に重要な試験です。

時間の経過とともに生じる延び（クリープ変形）や破断までの時間を測定します。数百時間や数千時間単位で行われることもあるため、長期的な耐久性評価に適しています。

以下の表で各試験の特徴をまとめてみました。

able border="1">項目クリープ試験引張試験試験目的長時間荷重下での変形や破壊特性の確認材料の短時間における引張強度や伸びを測定荷重形態一定荷重を長時間保持徐々に増加する力で引っ張る試験時間数時間から数千時間数秒から数分温度条件常温から高温まで多様通常常温が多い評価項目クリープ速度、破断時間など最大引張応力、伸び率、破断点

このようにクリープ試験は長時間かけて材料の変形を調べるのに対し、引張試験は一瞬の力にどのくらい耐えられるかを調べる違いがあります。

用途と使い分け―どんな場面で使うの？

引張試験は鉄やアルミなどの金属材料だけでなく、プラスチックやゴム、繊維などさまざまな材料の基本的な強度を評価するために広く使われます。製品の安全性や設計の基礎データをつかむために欠かせません。

例えば、自転車のフレームや建物の構造材料がどのくらいの力に耐えられるか調べるのに最適です。

一方でクリープ試験は、発電所のボイラー、飛行機のエンジン、高速道路の橋脚など、長期間にわたって大きな力や高温の環境に曝される材料の信頼性を調べるために使われます。

クリープ現象は目に見えにくく、短時間の試験では判断できないため長期間の安全性を守る重要な試験なのです。

このように、短時間の強度評価には引張試験、長期の耐久性評価にはクリープ試験が使い分けられます。

ピックアップ解説

クリープ試験で面白いのは、材料がゆっくり時間をかけて変形していく様子を見られることです。例えば、プラスチックのスプーンを長時間重い本の下に置くと、少しずつ曲がってくるのもクリープ変形の一例。実際に試験では数千時間もかけて変形を測定することがあり、私たちの生活で耐久性を考えるときに、とても大切な実験なんです。引張試験と違い、すぐに結果が出ない忍耐強さが求められる試験、それがクリープ試験と言えます。

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