形状係数

物理化学的作用メカニズム

切欠き部では力線が集中する。応力は局部的に大きく上昇する。形状係数（αK）＝最大切欠き応力／公称応力。これは純粋な幾何学的数値である。切欠き半径、切欠き深さ、部材形状のみに依存し、材料には依存しない。例：鋭い切欠きのある軸は形状係数3から5、平滑な軸は形状係数1である。

溶接における冶金学的関連性とリスク

溶接部は自然な切欠きを生む：止端、ルート切欠き、アンダーカット、気孔またはスラグ巻き込み。高い形状係数は局部応力を増加させる。降伏点を超えることがある。すると微小亀裂が発生する。靭性材料では降伏により応力が緩和される。脆性組織（マルテンサイト）では部材が即座に破壊する。特に危険：疲労と低温割れ。

現場実務と行動指針

すべての切欠きで形状係数を低減せよ。止端を平滑かつ切欠きなしに研磨せよ。アンダーカットと急激な断面変化を避けよ。重要箇所は浸透探傷検査または磁粉探傷検査で確認せよ。振動負荷がある場合：止端を半径少なくとも2 mmで研削せよ。目標：形状係数を1.5以下に抑える。これにより寿命を3倍から10倍に延ばせる。