質量効果（マス・エフェクト）とは

鉄鋼材料を使った部材の場合、その鋼材の成分だけでなく、質量によっても性質、性能が変わってしまうことがあります。これを質量効果といいます。寸法効果と呼ばれることもあります。

一般に、引張強さや圧縮強度、降伏点、伸び、曲げ、疲労強度などの指標はカタログや規格などの文献値を参考にしますが、注意すべきはこれらの値はすべての大きさの部材にそのまま適用できないということです。jisならば一般鋼材は25mm径の丸棒が参考値となっているため、これよりも大きいものであれば強さは大きさに比例して弱くなっていくことを念頭に置いておく必要があります。

この質量効果（マス・エフェクト）がどうして起きるのかというと、一つには、鋼材は焼入れ・焼戻しなどの調質を行って使いますが、このときに鋼材の質量が違えばこの調質のかかり方が変わってしまうということがあります。つまり焼入れの効果が同じ材料なのに質量の違いで変わってしまうということです。

熱処理である焼きの入り方が変われば、硬度や強度に影響していきます。

もう一つは、そもそも部材の質量が大きくなれば機械的強度が低下していくというものです。同じ材質の鋼でも、より大きな部品だと疲労強度は弱くなっていきます。

鋼材の種類による質量効果の影響

質量効果の影響を受けやすい鋼材	質量効果の影響を受けにくい鋼材
炭素鋼（S45Cなど、S--Cの鋼種）	合金元素を含む、SCM材、SNCM材などの合金鋼

　 　

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