日本刀の刃先における引張残留応力の発生メカニズムに関する数値解析的検討

摘要

日本刀は日本を代表する伝統工芸品の1 つであり，その強靭さから「折れず，曲がらず，よく切れる」と評される．日本刀は焼入れ時に焼刃土と呼ばれる土を刃側に薄く，棟側に厚く塗ることで刃側が急冷されてマルテンサイトに変化し，焼刃土を厚く塗った棟側が徐冷されることでパーライトに変化する．この相変態による刃側と棟側の体積膨張の差により日本刀独特の反りが発生する．この反りの発生とともに刃の部分に圧縮残留応力が生じることで日本刀は強靭な造りとなる．しかし，日本刀の製作過程において引張残留応力が起因とされる焼割れが発生することが確認されているが，日本刀の焼入れ時において刃先に引張残留応力が発生する原因については明らかになっていない．