JP2002372519A - 強磁性構造材の脆性の変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法 - Google Patents
強磁性構造材の脆性の変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子炉圧力容器等の強磁性構造体について
の、亀裂が発生する前段階での脆性の変化に伴う経年劣
化の程度を、小型の磁気ヨークと励磁電源とを用いて非
破壊的に測定する方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明の強磁性構造材の材料の脆性の変
化に伴う経年劣化の非破壊測定方法は、強磁性材料の磁
化率χbを保磁力Hc以上にて所定の磁界強度Ｈで測定
し、磁化率χbと磁界強度Ｈとからｂ＝χbＨ２により脆
化係数ｂを求めるものとし、あらかじめ、被測定強磁性
構造体と同種材料の強磁性材料の、脆化係数ｂと脆性の
変化に対応して変化する基準脆化因子（ビッカース硬さ
Hv）との相関関係Hv＝f(b)を得ておき、被測定強磁性構
造材の、初期状態及び経年劣化後の脆化係数ｂの値に各
々対応するビッカース硬さHvの値を相関関係Hv＝f(b)か
ら求め、それらのビッカース硬さHvの値を比較して被測
定強磁性構造体の経年による脆性の変化を定量的に求め
るものである。
の、亀裂が発生する前段階での脆性の変化に伴う経年劣
化の程度を、小型の磁気ヨークと励磁電源とを用いて非
破壊的に測定する方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明の強磁性構造材の材料の脆性の変
化に伴う経年劣化の非破壊測定方法は、強磁性材料の磁
化率χbを保磁力Hc以上にて所定の磁界強度Ｈで測定
し、磁化率χbと磁界強度Ｈとからｂ＝χbＨ２により脆
化係数ｂを求めるものとし、あらかじめ、被測定強磁性
構造体と同種材料の強磁性材料の、脆化係数ｂと脆性の
変化に対応して変化する基準脆化因子（ビッカース硬さ
Hv）との相関関係Hv＝f(b)を得ておき、被測定強磁性構
造材の、初期状態及び経年劣化後の脆化係数ｂの値に各
々対応するビッカース硬さHvの値を相関関係Hv＝f(b)か
ら求め、それらのビッカース硬さHvの値を比較して被測
定強磁性構造体の経年による脆性の変化を定量的に求め
るものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、強磁性構造材ま
たはそれを用いた強磁性構造体の、中性子線照射等によ
る材料の劣化を非破壊的に測定して定量的に求める方法
に関するものである。
たはそれを用いた強磁性構造体の、中性子線照射等によ
る材料の劣化を非破壊的に測定して定量的に求める方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的な非破壊検査方法は全て、
亀裂の発生とその進展を調べることを目的としていた。
その結果、現在の非破壊検査方法の発展の方向は、でき
る限り小さい亀裂の発生を発見することにあり、かかる
従来の非破壊検査方法では、亀裂が発生する前の段階で
の非破壊検査は行うことができなかった。
亀裂の発生とその進展を調べることを目的としていた。
その結果、現在の非破壊検査方法の発展の方向は、でき
る限り小さい亀裂の発生を発見することにあり、かかる
従来の非破壊検査方法では、亀裂が発生する前の段階で
の非破壊検査は行うことができなかった。
【０００３】ところで、原子炉圧力容器の経年劣化は、
一般的に、金属疲労と中性子線照射による銅原子の析出
や転位ループ等とが複合して進行すると考えられてい
る。ここで、強磁性構造材またはそれを用いた強磁性構
造体の経年による材料強度劣化を非破壊的に測定する方
法として従来、被測定対象の保磁力および飽和磁化領域
における磁化率を測定する方法が知られている。さら
に、亀裂が発生する前段階での金属疲労による経年劣化
に関しては、本願発明者が先に特開２００１−０２１５
３８号公報にて開示しているように、従来、被測定対象
の強磁性構造材または強磁性構造体の保磁力Hc及び帯磁
率係数ｃ（以下、強度係数ｃという。）を求めてその強
度係数ｃにより強磁性構造材またはそれを用いた強磁性
構造材の強度の経年劣化を測定する非破壊検査方法が知
られている。
一般的に、金属疲労と中性子線照射による銅原子の析出
や転位ループ等とが複合して進行すると考えられてい
る。ここで、強磁性構造材またはそれを用いた強磁性構
造体の経年による材料強度劣化を非破壊的に測定する方
法として従来、被測定対象の保磁力および飽和磁化領域
における磁化率を測定する方法が知られている。さら
に、亀裂が発生する前段階での金属疲労による経年劣化
に関しては、本願発明者が先に特開２００１−０２１５
３８号公報にて開示しているように、従来、被測定対象
の強磁性構造材または強磁性構造体の保磁力Hc及び帯磁
率係数ｃ（以下、強度係数ｃという。）を求めてその強
度係数ｃにより強磁性構造材またはそれを用いた強磁性
構造材の強度の経年劣化を測定する非破壊検査方法が知
られている。
【０００４】そこで、本願発明者は、材料の強度の経年
劣化の非破壊検査と併せて材料の脆性の変化に伴う経年
劣化の非破壊検査を行うことできれば、原子炉圧力容器
の安全性のより一層の向上につながると考え、材料の脆
性の変化に伴う経年劣化についての非破壊検査に着目し
た。
劣化の非破壊検査と併せて材料の脆性の変化に伴う経年
劣化の非破壊検査を行うことできれば、原子炉圧力容器
の安全性のより一層の向上につながると考え、材料の脆
性の変化に伴う経年劣化についての非破壊検査に着目し
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の材料の強度の経年劣化の非破壊検査方法を銅原子析
出等による材料の脆性の変化に伴う経年劣化の非破壊検
査に適用することはできない。
来の材料の強度の経年劣化の非破壊検査方法を銅原子析
出等による材料の脆性の変化に伴う経年劣化の非破壊検
査に適用することはできない。
【０００６】即ち、従来の材料の強度の経年劣化の測定
対象は、金属疲労によって生じた転位であり、かかる転
位には材料内部の異方的に存在する歪みの場が存在す
る。それゆえ、材料の強度の経年劣化は保磁力Hcに影響
を与えることから、従来の保磁力Hcを測定する方法で経
年劣化の非破壊検査をすることができた。これに対し
て、銅原子析出等による材料の脆性の変化に伴う経年劣
化の測定対象は、中性子線照射等によって生じた原子空
孔や格子間原子、熱処理などで生じる析出物などの欠陥
であり、かかる欠陥には必ずしも異方的な歪みの場が存
在しない。それゆえ、銅原子析出等による材料の脆性の
変化に伴う経年劣化は保磁力Hcに殆ど影響を与えないこ
とから、上記した材料の強度の経年劣化の非破壊検査方
法のうち保磁力Hcを求める方法を、材料の脆性の変化に
伴う経年劣化の測定に適用することはできない。また、
被測定対象の強度係数ｃを求める従来の方法によって
も、材料の脆性の変化に伴う経年劣化を捕らえることは
できなかった。
対象は、金属疲労によって生じた転位であり、かかる転
位には材料内部の異方的に存在する歪みの場が存在す
る。それゆえ、材料の強度の経年劣化は保磁力Hcに影響
を与えることから、従来の保磁力Hcを測定する方法で経
年劣化の非破壊検査をすることができた。これに対し
て、銅原子析出等による材料の脆性の変化に伴う経年劣
化の測定対象は、中性子線照射等によって生じた原子空
孔や格子間原子、熱処理などで生じる析出物などの欠陥
であり、かかる欠陥には必ずしも異方的な歪みの場が存
在しない。それゆえ、銅原子析出等による材料の脆性の
変化に伴う経年劣化は保磁力Hcに殆ど影響を与えないこ
とから、上記した材料の強度の経年劣化の非破壊検査方
法のうち保磁力Hcを求める方法を、材料の脆性の変化に
伴う経年劣化の測定に適用することはできない。また、
被測定対象の強度係数ｃを求める従来の方法によって
も、材料の脆性の変化に伴う経年劣化を捕らえることは
できなかった。
【０００７】従って、銅原子の析出や原子空孔の増加に
よる脆性を定量的に測定することは困難であり、かかる
脆性の変化を定量的に調べるための新たな測定量が必要
とされた。
よる脆性を定量的に測定することは困難であり、かかる
脆性の変化を定量的に調べるための新たな測定量が必要
とされた。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】こ
の発明は、上記課題を有利に解決した強磁性構造材の脆
性の変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法を提供するも
のであり、この発明の強磁性構造材の脆性の変化に伴う
経年劣化の非破壊測定方法は、強磁性構造材の経年によ
る脆性の変化を定量的に求めることにより、強磁性構造
材の経年劣化を非破壊で測定する方法において、強磁性
材料の磁化率χbを保磁力Hc以上にて所定の磁界強度Ｈ
で測定し、前記磁化率χbと前記磁界強度Ｈとから次式 ｂ＝χbＨ２ ・・・(1) により脆化係数ｂを求め、前記脆化係数ｂと脆性の変化
に対応する基準脆化因子との相関関係を得て、前記被測
定強磁性構造材の、初期状態および経年劣化後の前記脆
化係数ｂの値に各々対応する前記基準脆化因子を前記相
関関係から求め、それら基準脆化因子を比較して、強磁
性構造材の経年による実質的な脆性の変化を求めること
を特徴とする。
の発明は、上記課題を有利に解決した強磁性構造材の脆
性の変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法を提供するも
のであり、この発明の強磁性構造材の脆性の変化に伴う
経年劣化の非破壊測定方法は、強磁性構造材の経年によ
る脆性の変化を定量的に求めることにより、強磁性構造
材の経年劣化を非破壊で測定する方法において、強磁性
材料の磁化率χbを保磁力Hc以上にて所定の磁界強度Ｈ
で測定し、前記磁化率χbと前記磁界強度Ｈとから次式 ｂ＝χbＨ２ ・・・(1) により脆化係数ｂを求め、前記脆化係数ｂと脆性の変化
に対応する基準脆化因子との相関関係を得て、前記被測
定強磁性構造材の、初期状態および経年劣化後の前記脆
化係数ｂの値に各々対応する前記基準脆化因子を前記相
関関係から求め、それら基準脆化因子を比較して、強磁
性構造材の経年による実質的な脆性の変化を求めること
を特徴とする。
【０００９】この発明の原理を、実際に行った試験デー
タをもとにして説明する。鉄鋼材料の機械的性質と磁気
的性質の相関関係を明らかにするため、ここでは、銅原
子（１．５重量％）を加えた多結晶純鉄（９９．９９２
％）を試験片とし、その試験片を色々な温度で熱処理す
ることで銅原子を析出させた。このようにすることで、
熱処理の温度及び時間の変化に応じて、銅原子の析出量
および析出物の大きさを変化させることができる。とこ
ろで、銅原子は熱処理温度が４４５℃から６５０℃まで
の時効温度で析出し、かかる銅原子の析出は硬度に関係
することが分かっている。このように銅原子の析出が硬
度に関係するのは、銅原子の析出物が転位の運動を妨げ
ることで鉄鋼材料の硬度が増すからである。そこで、本
実験において、試験片を各温度（時効温度：４５５℃，
５５０℃，６５０℃）で熱処理した結果、図４に示すよ
うに、各温度について熱処理時間（分）と硬度（ビッカ
ース硬さHv）との相関関係が得られた。ここで、図４
中、４５５℃の熱処理については▲（黒三角）、５５０
℃の熱処理については●（黒丸）、６５０℃の熱処理に
ついては◆（黒菱形）でそれぞれプロットしている。こ
れによると、例えば時効温度４５５℃では２０００分か
ら７０００分の時効時間で銅原子の析出が最も進むこと
が分かる。
タをもとにして説明する。鉄鋼材料の機械的性質と磁気
的性質の相関関係を明らかにするため、ここでは、銅原
子（１．５重量％）を加えた多結晶純鉄（９９．９９２
％）を試験片とし、その試験片を色々な温度で熱処理す
ることで銅原子を析出させた。このようにすることで、
熱処理の温度及び時間の変化に応じて、銅原子の析出量
および析出物の大きさを変化させることができる。とこ
ろで、銅原子は熱処理温度が４４５℃から６５０℃まで
の時効温度で析出し、かかる銅原子の析出は硬度に関係
することが分かっている。このように銅原子の析出が硬
度に関係するのは、銅原子の析出物が転位の運動を妨げ
ることで鉄鋼材料の硬度が増すからである。そこで、本
実験において、試験片を各温度（時効温度：４５５℃，
５５０℃，６５０℃）で熱処理した結果、図４に示すよ
うに、各温度について熱処理時間（分）と硬度（ビッカ
ース硬さHv）との相関関係が得られた。ここで、図４
中、４５５℃の熱処理については▲（黒三角）、５５０
℃の熱処理については●（黒丸）、６５０℃の熱処理に
ついては◆（黒菱形）でそれぞれプロットしている。こ
れによると、例えば時効温度４５５℃では２０００分か
ら７０００分の時効時間で銅原子の析出が最も進むこと
が分かる。
【００１０】なお、上記実験では熱処理によって銅原子
を析出させているが、これは、圧力容器に中性子線が照
射されると材料内部に熔けていた銅原子が析出し、その
銅析出物が圧力容器を脆化させると一般的に考えられて
いるからである。このほかにも、中性子照射により転位
ループができてこの転位ループが圧力容器の脆化の一因
になっているとの考えもある。それゆえ、上記実験で
は、銅原子の析出の原因となる圧力容器への中性子線照
射に代わるものとして試験片の熱処理を行い、これによ
り材料中の銅原子を析出させている。
を析出させているが、これは、圧力容器に中性子線が照
射されると材料内部に熔けていた銅原子が析出し、その
銅析出物が圧力容器を脆化させると一般的に考えられて
いるからである。このほかにも、中性子照射により転位
ループができてこの転位ループが圧力容器の脆化の一因
になっているとの考えもある。それゆえ、上記実験で
は、銅原子の析出の原因となる圧力容器への中性子線照
射に代わるものとして試験片の熱処理を行い、これによ
り材料中の銅原子を析出させている。
【００１１】図５および図６は、熱処理により銅原子を
析出させた試験片に対するヒステリシス磁化特性試験に
より得られた磁化曲線を示す説明図である。ここで、図
５は時効時間（0min,30min,300min,2000min,7000min）
で時効温度４５５℃の熱処理による銅析出に伴うヒステ
リシス磁化特性の変化を示しており、図６は時効時間
（0min,30min,100min,200min,1000min）で時効温度５５
０℃の熱処理による銅析出に伴うヒステリシス磁化特性
の変化を示している。図５及び図６の何れについても、
ヒステリシス磁化特性試験により得られた磁化曲線は、
時効時間の変化によっては大きな変化が見られない。し
かし、本願発明者の研究によって、以下で説明する解析
を行うと、ヒステリシス磁化曲線に基づいて、時効条件
（時効時間，時効温度）の変化に伴う材料中の銅原子の
析出状態の変化（脆性の変化）を定量的に表わすことが
できると判明した。
析出させた試験片に対するヒステリシス磁化特性試験に
より得られた磁化曲線を示す説明図である。ここで、図
５は時効時間（0min,30min,300min,2000min,7000min）
で時効温度４５５℃の熱処理による銅析出に伴うヒステ
リシス磁化特性の変化を示しており、図６は時効時間
（0min,30min,100min,200min,1000min）で時効温度５５
０℃の熱処理による銅析出に伴うヒステリシス磁化特性
の変化を示している。図５及び図６の何れについても、
ヒステリシス磁化特性試験により得られた磁化曲線は、
時効時間の変化によっては大きな変化が見られない。し
かし、本願発明者の研究によって、以下で説明する解析
を行うと、ヒステリシス磁化曲線に基づいて、時効条件
（時効時間，時効温度）の変化に伴う材料中の銅原子の
析出状態の変化（脆性の変化）を定量的に表わすことが
できると判明した。
【００１２】図５に示すヒステリシス磁化曲線から、磁
界強度Hの対数ｌｏｇ（Ｈ）に対する磁化率χb（＝磁束
密度B(Gauss)／磁界強度H（Oe））の対数ｌｏｇ（χb）
の関係をプロットすると、時効温度４５５℃で時効時間
３００分のものについては図７に、また時効温度４５５
℃での時効時間２０００分のものについては図８に示す
関係線図がそれぞれ得られる。なお、ここでの対数は、
常用対数（底が１０の対数）を用いて図示し、また、図
中には関係線図に最も良くのる−２の傾きの直線を図示
している。そして、図７及び図８に図示された関係線図
（−２の傾きの直線）から次式、 ｌｏｇ（χb）＝ｌｏｇ（ｂ）−２ｌｏｇ（Ｈ） ・・・(2) なる関係式が得られる。この式から、 χb＝ｂ／Ｈ２ ・・・(3) なる関係式が得られ、この式は先に述べた(1)式 ｂ＝χbＨ２ に変形できる。それゆえ、図７及び図８に示す、傾きが
−２の直線（(2)式の直線）からｌｏｇ（ｂ）が求めら
れ、このｌｏｇ（ｂ）の値から脆化係数ｂの値が求めら
れる。
界強度Hの対数ｌｏｇ（Ｈ）に対する磁化率χb（＝磁束
密度B(Gauss)／磁界強度H（Oe））の対数ｌｏｇ（χb）
の関係をプロットすると、時効温度４５５℃で時効時間
３００分のものについては図７に、また時効温度４５５
℃での時効時間２０００分のものについては図８に示す
関係線図がそれぞれ得られる。なお、ここでの対数は、
常用対数（底が１０の対数）を用いて図示し、また、図
中には関係線図に最も良くのる−２の傾きの直線を図示
している。そして、図７及び図８に図示された関係線図
（−２の傾きの直線）から次式、 ｌｏｇ（χb）＝ｌｏｇ（ｂ）−２ｌｏｇ（Ｈ） ・・・(2) なる関係式が得られる。この式から、 χb＝ｂ／Ｈ２ ・・・(3) なる関係式が得られ、この式は先に述べた(1)式 ｂ＝χbＨ２ に変形できる。それゆえ、図７及び図８に示す、傾きが
−２の直線（(2)式の直線）からｌｏｇ（ｂ）が求めら
れ、このｌｏｇ（ｂ）の値から脆化係数ｂの値が求めら
れる。
【００１３】図９〜図１1は、上述のようにして求めた
脆化係数ｂと時効時間との関係をビッカース硬さHvと比
較して例示する説明図である。ここでは、図９に時効温
度４５５℃、図１０に時効温度５５０℃、図１１に時効
温度６５０のときの関係線図をそれぞれ示している。こ
れらによると、図９〜図１１のいずれについても、時効
時間に応じて、脆化係数ｂの値が減少して極大値を取る
現象と、ビッカース硬さHvが増加して極小値を取る現象
とが良く対応していることが、本願発明者の実験により
判明した。そこで、図９〜図１１で表わされた関係線図
から脆化係数ｂとビッカース硬さHvとの関係を図示する
と、図１２に示す値の分布が得られ、この分布から図１
２中曲線で示すような相関関係が得られる。なお、図１
２中、４５５℃の熱処理については▲（黒三角）、５５
０℃の熱処理については●（黒丸）、６５０℃の熱処理
については◆（黒菱形）でそれぞれプロットしている。
脆化係数ｂと時効時間との関係をビッカース硬さHvと比
較して例示する説明図である。ここでは、図９に時効温
度４５５℃、図１０に時効温度５５０℃、図１１に時効
温度６５０のときの関係線図をそれぞれ示している。こ
れらによると、図９〜図１１のいずれについても、時効
時間に応じて、脆化係数ｂの値が減少して極大値を取る
現象と、ビッカース硬さHvが増加して極小値を取る現象
とが良く対応していることが、本願発明者の実験により
判明した。そこで、図９〜図１１で表わされた関係線図
から脆化係数ｂとビッカース硬さHvとの関係を図示する
と、図１２に示す値の分布が得られ、この分布から図１
２中曲線で示すような相関関係が得られる。なお、図１
２中、４５５℃の熱処理については▲（黒三角）、５５
０℃の熱処理については●（黒丸）、６５０℃の熱処理
については◆（黒菱形）でそれぞれプロットしている。
【００１４】ところで、上記図４によれば、ビッカース
硬さは、時効温度４５５℃のとき５０００分、時効温度
５５０℃のとき２００分、時効温度６５０℃のとき１０
分付近でそれぞれ極大値（最大値）を示していることが
分かる。これは、原子空孔の助けで銅原子が析出する
が、その析出の初期段階でビッカース硬さがピークとな
り、その後さらに時効すると微細に析出した銅原子が次
第に粗大化して平均距離が大きくなってビッカース硬さ
が低下するからである。このことは、ビッカース硬さが
極大となるときに脆性が最も大きくなる（脆化が最も進
む）ことを示すものである。このことから、強磁性構造
材の脆性の変化に対応してビッカース硬さが変化するこ
とが分かり、かかるビッカース硬さを基準脆化因子とす
ることができる。それゆえ、経年劣化測定対象の強磁性
構造材について、初期状態および経年劣化後の脆化係数
ｂの値を求めてそれらの値に各々対応する基準脆化因子
の値を図１２に示すような相関関係から求め、それらの
基準脆化因子の値を比較することで、経年劣化測定対象
の強磁性構造材の経年による脆性の変化（脆化の程度）
を定量的に求めることが出来る。
硬さは、時効温度４５５℃のとき５０００分、時効温度
５５０℃のとき２００分、時効温度６５０℃のとき１０
分付近でそれぞれ極大値（最大値）を示していることが
分かる。これは、原子空孔の助けで銅原子が析出する
が、その析出の初期段階でビッカース硬さがピークとな
り、その後さらに時効すると微細に析出した銅原子が次
第に粗大化して平均距離が大きくなってビッカース硬さ
が低下するからである。このことは、ビッカース硬さが
極大となるときに脆性が最も大きくなる（脆化が最も進
む）ことを示すものである。このことから、強磁性構造
材の脆性の変化に対応してビッカース硬さが変化するこ
とが分かり、かかるビッカース硬さを基準脆化因子とす
ることができる。それゆえ、経年劣化測定対象の強磁性
構造材について、初期状態および経年劣化後の脆化係数
ｂの値を求めてそれらの値に各々対応する基準脆化因子
の値を図１２に示すような相関関係から求め、それらの
基準脆化因子の値を比較することで、経年劣化測定対象
の強磁性構造材の経年による脆性の変化（脆化の程度）
を定量的に求めることが出来る。
【００１５】即ち、本発明の方法によれば、あらかじ
め、経年劣化の非破壊検査をする強磁性構造材と同じ種
類の強磁性材料の試験片を用いて、上述した方法によ
り、例えば図１２中の曲線にて示すような脆化係数ｂと
基準脆化因子（図１２ではビッカース硬さHv）との相関
関係を求めてその相関関係をその構造材の基準相関とし
ておき、経年劣化測定対象である強磁性構造材またはそ
れを用いた強磁性構造体（例えば原子炉圧力容器等）の
初期状態及び経年劣化後について、ヒステリシス磁化特
性試験を行って得られた磁化曲線から、上記方法と同様
の方法にて脆化係数ｂの値をそれぞれ求め、それら脆化
係数ｂに各々対応する基準脆化因子の値を前述の基準相
関から求め、それらの基準脆化因子の値を比較すること
で、測定対象とした構造物の脆化の程度を定量的に求め
ることができる。
め、経年劣化の非破壊検査をする強磁性構造材と同じ種
類の強磁性材料の試験片を用いて、上述した方法によ
り、例えば図１２中の曲線にて示すような脆化係数ｂと
基準脆化因子（図１２ではビッカース硬さHv）との相関
関係を求めてその相関関係をその構造材の基準相関とし
ておき、経年劣化測定対象である強磁性構造材またはそ
れを用いた強磁性構造体（例えば原子炉圧力容器等）の
初期状態及び経年劣化後について、ヒステリシス磁化特
性試験を行って得られた磁化曲線から、上記方法と同様
の方法にて脆化係数ｂの値をそれぞれ求め、それら脆化
係数ｂに各々対応する基準脆化因子の値を前述の基準相
関から求め、それらの基準脆化因子の値を比較すること
で、測定対象とした構造物の脆化の程度を定量的に求め
ることができる。
【００１６】しかも、ビッカース硬さを測定する一般的
な方法によれば、材料の表面の情報を得ることはできて
も被測定強磁性構造材内部の脆性の情報を得ることはで
きないのに対して、本発明の方法によれば、材料内部の
情報の含まれたヒステリシス磁化曲線に基づいて脆化係
数ｂを求めているので、被測定強磁性構造材の内部も含
めた材料全体の情報を得ることができるという利点があ
る。
な方法によれば、材料の表面の情報を得ることはできて
も被測定強磁性構造材内部の脆性の情報を得ることはで
きないのに対して、本発明の方法によれば、材料内部の
情報の含まれたヒステリシス磁化曲線に基づいて脆化係
数ｂを求めているので、被測定強磁性構造材の内部も含
めた材料全体の情報を得ることができるという利点があ
る。
【００１７】なお、原子炉圧力容器等を被測定対象とす
る場合には、測定対象物の形状に応じて、その測定対象
物に巻線を直に巻くか、あるいは巻線を巻いた磁気ヨー
クを測定対象物に当てることで、ヒステリシス磁化特性
試験を行うことができ、得られたヒステリシス磁化曲線
から脆化係数ｂの値を求めることができる。
る場合には、測定対象物の形状に応じて、その測定対象
物に巻線を直に巻くか、あるいは巻線を巻いた磁気ヨー
クを測定対象物に当てることで、ヒステリシス磁化特性
試験を行うことができ、得られたヒステリシス磁化曲線
から脆化係数ｂの値を求めることができる。
【００１８】すなわち、構造材が長期間に亘って中性子
線の照射を受けると、材料内部の空孔が増加し、その結
果、銅原子が析出して構造材中の脆化が進行する。この
発明の方法によれば、かかる銅原子の析出等による実質
的な脆化の程度を正確に測定し得て、材料の経年劣化を
非破壊的に測定することができる。
線の照射を受けると、材料内部の空孔が増加し、その結
果、銅原子が析出して構造材中の脆化が進行する。この
発明の方法によれば、かかる銅原子の析出等による実質
的な脆化の程度を正確に測定し得て、材料の経年劣化を
非破壊的に測定することができる。
【００１９】さらに、強度係数ｃを求めて材料の強度の
経年劣化を非破壊的に測定し定量的に求める上記従来の
方法と併せることもでき、このようにすれば、材料の強
度だけでなく脆性の変化も定量的に求めることができる
ので、金属疲労や中性子線照射等に伴う転位密度の変化
を同時に調べることができて、材料の強度および脆性の
変化に伴う経年劣化を評価することができる。なお、上
記強度係数ｃは、次式 ｃ＝χcＨ３ ・・・(4) で定義される。
経年劣化を非破壊的に測定し定量的に求める上記従来の
方法と併せることもでき、このようにすれば、材料の強
度だけでなく脆性の変化も定量的に求めることができる
ので、金属疲労や中性子線照射等に伴う転位密度の変化
を同時に調べることができて、材料の強度および脆性の
変化に伴う経年劣化を評価することができる。なお、上
記強度係数ｃは、次式 ｃ＝χcＨ３ ・・・(4) で定義される。
【００２０】特に、原子炉圧力容器の中性子線照射によ
る経年劣化は、原子空孔や格子間原子、銅原子の析出、
転位ループの増加などが互いに相関して進むとされてい
る。それゆえ、本発明の強磁性構造材の経年劣化の測定
方法における脆化係数ｂと、従来の強磁性構造材の強度
の経年劣化の測定方法における強度係数ｃの値とを、ヒ
ステリシス磁化曲線から上記(1)式，(4)式によってそれ
ぞれ求めることで、強度および脆性のそれぞれの劣化情
報を得ることができるとともに、材料の強度の変化によ
る劣化から、原子空孔や格子間原子、銅原子の析出およ
び転位ループなどの増加による脆性の変化による劣化を
分離することができる。
る経年劣化は、原子空孔や格子間原子、銅原子の析出、
転位ループの増加などが互いに相関して進むとされてい
る。それゆえ、本発明の強磁性構造材の経年劣化の測定
方法における脆化係数ｂと、従来の強磁性構造材の強度
の経年劣化の測定方法における強度係数ｃの値とを、ヒ
ステリシス磁化曲線から上記(1)式，(4)式によってそれ
ぞれ求めることで、強度および脆性のそれぞれの劣化情
報を得ることができるとともに、材料の強度の変化によ
る劣化から、原子空孔や格子間原子、銅原子の析出およ
び転位ループなどの増加による脆性の変化による劣化を
分離することができる。
【００２１】なお、この発明の強磁性構造材の脆性の変
化に伴う経年劣化の非破壊測定方法では、前記基準脆化
因子が硬度であっても良く、このようにすれば、脆化係
数ｂと硬度との相関関係を示す次式 Hv＝ｆ(ｂ) ・・・(5) から脆化係数ｂの値に対応する硬度を得ることができ、
先に述べたように硬度は材料の脆性の変化に対応するこ
とが分かっているので、脆化係数ｂに対応するビッカー
ス硬さHvにより、材料の脆性の変化の定量的な値を確実
に求めることができる。
化に伴う経年劣化の非破壊測定方法では、前記基準脆化
因子が硬度であっても良く、このようにすれば、脆化係
数ｂと硬度との相関関係を示す次式 Hv＝ｆ(ｂ) ・・・(5) から脆化係数ｂの値に対応する硬度を得ることができ、
先に述べたように硬度は材料の脆性の変化に対応するこ
とが分かっているので、脆化係数ｂに対応するビッカー
ス硬さHvにより、材料の脆性の変化の定量的な値を確実
に求めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例の形態
を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。図１
は、この発明の強磁性構造材の脆性の変化に伴う経年劣
化の非破壊測定方法の第一実施例において用いる、脆化
係数ｂと基準脆化因子（ビッカース硬さHv）との基準相
関を例示する説明図であり、図２は、本実施例の非破壊
測定方法を示す説明図である。図中符号１は、銅原子の
析出等により脆化が進行している強磁性構造材によって
構成された被測定強磁性構造体、２は励磁巻線、３は磁
束検出巻線、４はそれらの巻線が巻かれた磁気ヨークで
ある。ここでは、図２に示すように、励磁巻線２と磁束
検出巻線３とを直接巻けない形状の被測定強磁性構造体
１に対し、励磁巻線２と磁束検出巻線３とを有する磁気
ヨーク４を密着させ、磁気閉回路５を形成する。６は、
上記励磁巻線２と磁束検出巻線３とが接続されたヒステ
リシス磁化特性測定装置であり、このヒステリシス磁化
特性測定装置６には、一般の市販品を用いることができ
る。また７は、この実施例を実施した結果として、ヒス
テリシス磁化特性測定装置６に表示される、被測定強磁
性構造体１のヒステリシス磁化特性である。
を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。図１
は、この発明の強磁性構造材の脆性の変化に伴う経年劣
化の非破壊測定方法の第一実施例において用いる、脆化
係数ｂと基準脆化因子（ビッカース硬さHv）との基準相
関を例示する説明図であり、図２は、本実施例の非破壊
測定方法を示す説明図である。図中符号１は、銅原子の
析出等により脆化が進行している強磁性構造材によって
構成された被測定強磁性構造体、２は励磁巻線、３は磁
束検出巻線、４はそれらの巻線が巻かれた磁気ヨークで
ある。ここでは、図２に示すように、励磁巻線２と磁束
検出巻線３とを直接巻けない形状の被測定強磁性構造体
１に対し、励磁巻線２と磁束検出巻線３とを有する磁気
ヨーク４を密着させ、磁気閉回路５を形成する。６は、
上記励磁巻線２と磁束検出巻線３とが接続されたヒステ
リシス磁化特性測定装置であり、このヒステリシス磁化
特性測定装置６には、一般の市販品を用いることができ
る。また７は、この実施例を実施した結果として、ヒス
テリシス磁化特性測定装置６に表示される、被測定強磁
性構造体１のヒステリシス磁化特性である。
【００２３】この実施例の強磁性構造材の脆性の変化に
伴う経年劣化の非破壊測定方法によれば、ヒステリシス
磁化特性測定装置６より励磁巻線２に励磁電流が供給さ
れ、このとき磁束検出巻線３に誘起した電圧が、ヒステ
リシス磁化特性測定装置６に導かれて増幅積分され、そ
の結果ヒステリシス磁化特性７が得られる。この実施例
では、磁化率χbが求められれば良いので、従来方法の
実施のために飽和磁化まで磁化させて測定するのに必要
な磁界強度Ｈがおよそ1000〜2000Ｏe であるのに対し
て、50Ｏe 程度の極めて低い磁界強度Ｈで測定を行えば
足りる。
伴う経年劣化の非破壊測定方法によれば、ヒステリシス
磁化特性測定装置６より励磁巻線２に励磁電流が供給さ
れ、このとき磁束検出巻線３に誘起した電圧が、ヒステ
リシス磁化特性測定装置６に導かれて増幅積分され、そ
の結果ヒステリシス磁化特性７が得られる。この実施例
では、磁化率χbが求められれば良いので、従来方法の
実施のために飽和磁化まで磁化させて測定するのに必要
な磁界強度Ｈがおよそ1000〜2000Ｏe であるのに対し
て、50Ｏe 程度の極めて低い磁界強度Ｈで測定を行えば
足りる。
【００２４】上述した極めて低い磁界強度Ｈでの測定に
より得られたヒステリシス磁化特性７は、被測定強磁性
構造体１の内部での３次元的磁路の広がりや反磁界係数
の影響による誤差を含んだものである。ゆえに、この誤
差を除去したヒステリシス磁化特性を得るための補正係
数を求める必要があるが、この補正係数は、既知の静磁
界解析手法を用いた計算機実験あるいは実測定体系を模
擬したモックアップ実験により前もって求めておくこと
ができる。
より得られたヒステリシス磁化特性７は、被測定強磁性
構造体１の内部での３次元的磁路の広がりや反磁界係数
の影響による誤差を含んだものである。ゆえに、この誤
差を除去したヒステリシス磁化特性を得るための補正係
数を求める必要があるが、この補正係数は、既知の静磁
界解析手法を用いた計算機実験あるいは実測定体系を模
擬したモックアップ実験により前もって求めておくこと
ができる。
【００２５】上述のようにして求めた磁界強度Ｈでの擬
似的ヒステリシス磁化特性により求めた磁化率χbと磁
界強度Ｈとの値を上記(1)式 ｂ＝χbＨ２ に代入することで脆化係数ｂの値が求められる。そして
図１に示す、脆化係数ｂと基準脆化因子としてのビッカ
ース硬さHvとの相関関係としての相関関係を示す上記
(5)式 Hv＝ｆ(ｂ) に、先に求めた脆化係数ｂの値を代入することで、脆化
係数ｂに対応するビッカース硬さHvの値が得られ、ビッ
カース硬さHvと材料の脆性の変化との対応関係から、銅
原子の析出等により脆化が進行している被測定強磁性構
造体１の内部の実質的な材料の脆性の変化を求めること
ができる。
似的ヒステリシス磁化特性により求めた磁化率χbと磁
界強度Ｈとの値を上記(1)式 ｂ＝χbＨ２ に代入することで脆化係数ｂの値が求められる。そして
図１に示す、脆化係数ｂと基準脆化因子としてのビッカ
ース硬さHvとの相関関係としての相関関係を示す上記
(5)式 Hv＝ｆ(ｂ) に、先に求めた脆化係数ｂの値を代入することで、脆化
係数ｂに対応するビッカース硬さHvの値が得られ、ビッ
カース硬さHvと材料の脆性の変化との対応関係から、銅
原子の析出等により脆化が進行している被測定強磁性構
造体１の内部の実質的な材料の脆性の変化を求めること
ができる。
【００２６】上記相関関係Hv＝ｆ(ｂ)は材料の内部構造
によって定まるが、この相関関係Hv＝ｆ(ｂ)は、経年劣
化測定対象の強磁性構造材としての被測定強磁性構造体
１と同種の材料のテストピースを用いて測定により前も
って求めておくことができる。そして、その相関関係Hv
＝ｆ(ｂ)を図示すると、脆化係数ｂとビッカース硬さHv
との関係が、図１に示す校正曲線Hv＝ｆ(ｂ)として表わ
される。その校正曲線Hv＝ｆ(ｂ)を基準相関として、こ
の基準相関Hv＝ｆ(ｂ)から、上述の測定で求めた脆化係
数ｂの値に対応するビッカース硬さHv（実質的な脆性）
の値が容易に求められる。
によって定まるが、この相関関係Hv＝ｆ(ｂ)は、経年劣
化測定対象の強磁性構造材としての被測定強磁性構造体
１と同種の材料のテストピースを用いて測定により前も
って求めておくことができる。そして、その相関関係Hv
＝ｆ(ｂ)を図示すると、脆化係数ｂとビッカース硬さHv
との関係が、図１に示す校正曲線Hv＝ｆ(ｂ)として表わ
される。その校正曲線Hv＝ｆ(ｂ)を基準相関として、こ
の基準相関Hv＝ｆ(ｂ)から、上述の測定で求めた脆化係
数ｂの値に対応するビッカース硬さHv（実質的な脆性）
の値が容易に求められる。
【００２７】そして、材料の脆性の変化に伴う経年劣化
を評価するに際しては、経年劣化前の被測定構造体１に
ついて同様にヒステリシス磁化特性試験を行っておき、
上記と同様の方法にて脆化係数ｂの値を求め、この脆化
係数ｂの値を図１に示すように初期値ｂ0としておく。
また、上記で求めた経年劣化後の脆化係数ｂをｂ1（初
期値ｂ0からδ離れた脆化係数）とする。そして図１の
基準相関Hv＝ｆ(ｂ)から、経年劣化後の脆化係数ｂ1に
対応するビッカース硬さHv1と、初期値ｂ0に対応するビ
ッカース硬さHv0とを得ることができる。これらビッカ
ース硬さの値Hv0，Hv1は脆性の変化に対応していること
から、ビッカース硬さの値Hv0とHv1とを比較すること
で、被測定構造体１の経年による脆性の変化（脆化の程
度）を非破壊的に測定できる。
を評価するに際しては、経年劣化前の被測定構造体１に
ついて同様にヒステリシス磁化特性試験を行っておき、
上記と同様の方法にて脆化係数ｂの値を求め、この脆化
係数ｂの値を図１に示すように初期値ｂ0としておく。
また、上記で求めた経年劣化後の脆化係数ｂをｂ1（初
期値ｂ0からδ離れた脆化係数）とする。そして図１の
基準相関Hv＝ｆ(ｂ)から、経年劣化後の脆化係数ｂ1に
対応するビッカース硬さHv1と、初期値ｂ0に対応するビ
ッカース硬さHv0とを得ることができる。これらビッカ
ース硬さの値Hv0，Hv1は脆性の変化に対応していること
から、ビッカース硬さの値Hv0とHv1とを比較すること
で、被測定構造体１の経年による脆性の変化（脆化の程
度）を非破壊的に測定できる。
【００２８】なお、本実施例の非破壊検査方法では、経
年後の被測定構造体１について、定期的にヒステリシス
磁化特性試験を行って材料の脆性の変化を測定すること
ができ、これにより、被測定構造体１が最も脆くなって
いる状態（図１では脆化係数ｂの最大値）を検出するこ
とも可能である。
年後の被測定構造体１について、定期的にヒステリシス
磁化特性試験を行って材料の脆性の変化を測定すること
ができ、これにより、被測定構造体１が最も脆くなって
いる状態（図１では脆化係数ｂの最大値）を検出するこ
とも可能である。
【００２９】従って、本実施例の強磁性構造材の脆性の
変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法によれば、被測定
強磁性構造材の所定の磁界強度Ｈでの測定により得られ
た擬似的なヒステリシス磁化曲線７から脆化係数ｂの値
を計算し、図１に例示する如き脆化係数ｂとビッカース
硬さHvとの関係を示す基準相関Hv＝ｆ(ｂ)から、脆化係
数ｂの値ｂ0，ｂ1に対応するビッカース硬さHvの値H
v0，Hv1を得て、脆性の変化に対応するビッカース硬さH
vの値Hv0，Hv1を比較することで、強磁性構造材の脆性
の変化に伴う経年劣化の程度を定量的に非破壊的測定で
きる。
変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法によれば、被測定
強磁性構造材の所定の磁界強度Ｈでの測定により得られ
た擬似的なヒステリシス磁化曲線７から脆化係数ｂの値
を計算し、図１に例示する如き脆化係数ｂとビッカース
硬さHvとの関係を示す基準相関Hv＝ｆ(ｂ)から、脆化係
数ｂの値ｂ0，ｂ1に対応するビッカース硬さHvの値H
v0，Hv1を得て、脆性の変化に対応するビッカース硬さH
vの値Hv0，Hv1を比較することで、強磁性構造材の脆性
の変化に伴う経年劣化の程度を定量的に非破壊的測定で
きる。
【００３０】しかも、本実施例の強磁性構造材の脆性の
変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法では、被測定強磁
性構造材の所定の磁界強度Ｈでの測定により得られた擬
似的なヒステリシス磁化曲線７から、上記(4)式ｃ＝χH
３により、強磁性構造材の強度の経年劣化の程度を表わ
す強度係数ｃの値も併せて求めることができる。
変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法では、被測定強磁
性構造材の所定の磁界強度Ｈでの測定により得られた擬
似的なヒステリシス磁化曲線７から、上記(4)式ｃ＝χH
３により、強磁性構造材の強度の経年劣化の程度を表わ
す強度係数ｃの値も併せて求めることができる。
【００３１】それゆえ、この実施例の測定方法によれ
ば、原子炉圧力容器等、強磁性構造材で製造された全て
の構造物の経年劣化の程度を、亀裂が発生する前段階で
の、材料内部の銅原子の析出量、転位密度及びそれらの
分布の変化から非破壊的に正確に検査でき、なおかつ小
型の磁気ヨークと小容量の励磁電源を具える簡単な装置
で測定することができる。
ば、原子炉圧力容器等、強磁性構造材で製造された全て
の構造物の経年劣化の程度を、亀裂が発生する前段階で
の、材料内部の銅原子の析出量、転位密度及びそれらの
分布の変化から非破壊的に正確に検査でき、なおかつ小
型の磁気ヨークと小容量の励磁電源を具える簡単な装置
で測定することができる。
【００３２】図３は、この発明の強磁性構造材の脆性の
変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法の第２実施例を示
す説明図である。この実施例では、第１実施例と異な
り、中性子線照射等により銅原子が析出等して脆化が進
行している被測定構造体１が、シャルピー試験片に代表
されるように、励磁巻線２と磁束検出巻線３とを直接巻
ける形状を有しているので、被測定構造体１に、励磁巻
線２と磁束検出巻線３とが直接巻かれている。ここで
も、ヒステリシス磁化特性測定装置６には、先の第１実
施例と同様に、一般の市販品を用いることができる。ま
た８は、この実施例を実施した結果として、ヒステリシ
ス磁化特性測定装置６に表示されるヒステリシス磁化特
性である。
変化に伴う経年劣化の非破壊測定方法の第２実施例を示
す説明図である。この実施例では、第１実施例と異な
り、中性子線照射等により銅原子が析出等して脆化が進
行している被測定構造体１が、シャルピー試験片に代表
されるように、励磁巻線２と磁束検出巻線３とを直接巻
ける形状を有しているので、被測定構造体１に、励磁巻
線２と磁束検出巻線３とが直接巻かれている。ここで
も、ヒステリシス磁化特性測定装置６には、先の第１実
施例と同様に、一般の市販品を用いることができる。ま
た８は、この実施例を実施した結果として、ヒステリシ
ス磁化特性測定装置６に表示されるヒステリシス磁化特
性である。
【００３３】本実施例では、先の第１の実施例と同様に
して、極めて低い磁界強度Ｈでの測定により得られたヒ
ステリシス磁化特性８から脆化係数ｂの値を求める。ま
た、あらかじめ、先の第１実施例にて示した図１の基準
相関を得た方法と同様の方法により、脆化係数ｂと基準
脆化因子としてのビッカース硬さとの基準相関（図示せ
ず）を得ておく。そして、かかる基準相関から、被測定
構造体１について、上記第１実施例と同様にして求め
た、経年劣化後のビッカース硬さHvの値Hv1と初期状態
のビッカース硬さHvの値Hv0とを比較することで、強磁
性構造体１の経年による脆性の変化（脆化の程度）を非
破壊的に測定することができる。
して、極めて低い磁界強度Ｈでの測定により得られたヒ
ステリシス磁化特性８から脆化係数ｂの値を求める。ま
た、あらかじめ、先の第１実施例にて示した図１の基準
相関を得た方法と同様の方法により、脆化係数ｂと基準
脆化因子としてのビッカース硬さとの基準相関（図示せ
ず）を得ておく。そして、かかる基準相関から、被測定
構造体１について、上記第１実施例と同様にして求め
た、経年劣化後のビッカース硬さHvの値Hv1と初期状態
のビッカース硬さHvの値Hv0とを比較することで、強磁
性構造体１の経年による脆性の変化（脆化の程度）を非
破壊的に測定することができる。
【００３４】従って、本実施例の方法によれば、原子炉
圧力容器中に装備されているシャルピー試験片と同様に
巻線を巻ける形状の部材に対して、先の実施例と同様に
強磁性構造体１の銅原子の析出等に伴う経年劣化の非破
壊検査を行うことができる。しかも磁気ヨークを使用し
なくてすむことから、装置の単純化及び軽量化を図るこ
とができる。
圧力容器中に装備されているシャルピー試験片と同様に
巻線を巻ける形状の部材に対して、先の実施例と同様に
強磁性構造体１の銅原子の析出等に伴う経年劣化の非破
壊検査を行うことができる。しかも磁気ヨークを使用し
なくてすむことから、装置の単純化及び軽量化を図るこ
とができる。
【００３５】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものではなく、例えば、上記
実施例では構造体について測定したが、構造体用の構造
材についても測定し得ることはいうまでもない。また、
この発明の方法の各工程を実施する手段を組合わせて、
経年劣化測定装置を構成することもできる。そして、上
記第１及び第２実施例では、脆性の変化に対応する基準
脆化因子としてビッカース硬さHvを用いたが、強磁性材
料の脆性の変化に対応して変化する因子であればこれに
限られず、例えば、シャルピー衝撃試験による延性脆性
遷移温度を基準脆化因子とすることもでき、また、硬度
についても、ビッカース硬さに限られず、例えばロック
ウェル硬さ等の硬度を基準脆化因子とすることができ
る。
明は上述の例に限定されるものではなく、例えば、上記
実施例では構造体について測定したが、構造体用の構造
材についても測定し得ることはいうまでもない。また、
この発明の方法の各工程を実施する手段を組合わせて、
経年劣化測定装置を構成することもできる。そして、上
記第１及び第２実施例では、脆性の変化に対応する基準
脆化因子としてビッカース硬さHvを用いたが、強磁性材
料の脆性の変化に対応して変化する因子であればこれに
限られず、例えば、シャルピー衝撃試験による延性脆性
遷移温度を基準脆化因子とすることもでき、また、硬度
についても、ビッカース硬さに限られず、例えばロック
ウェル硬さ等の硬度を基準脆化因子とすることができ
る。
【図１】 この発明の強磁性構造材の脆性の変化に伴う
経年劣化の非破壊測定方法の第一実施例において用い
る、脆化係数ｂと基準脆化因子（ビッカース硬さHv）と
の基準相関を例示する説明図である。
経年劣化の非破壊測定方法の第一実施例において用い
る、脆化係数ｂと基準脆化因子（ビッカース硬さHv）と
の基準相関を例示する説明図である。
【図２】 上記第１実施例の非破壊測定方法を示す説明
図である。
図である。
【図３】 この発明の強磁性構造材の脆性の変化に伴う
経年劣化の非破壊測定方法の第２実施例を示す説明図で
ある。
経年劣化の非破壊測定方法の第２実施例を示す説明図で
ある。
【図４】 時効温度（455℃,550℃,650℃）の熱処理よ
る銅原子析出の変化に伴う時効時間(分)とビッカース硬
さHvとの関係を試験結果に基づき例示する説明図であ
る。
る銅原子析出の変化に伴う時効時間(分)とビッカース硬
さHvとの関係を試験結果に基づき例示する説明図であ
る。
【図５】 時効温度455℃で時効時間（0分,30分,300分,
2000分,7000分）にて時効したときのヒステリシス磁化
特性の変化を試験結果に基づき例示する説明図である。
2000分,7000分）にて時効したときのヒステリシス磁化
特性の変化を試験結果に基づき例示する説明図である。
【図６】 時効温度550℃で時効時間（0分,30分,100分,
200分,1000分）にて時効したときのヒステリシス磁化特
性の変化を試験結果に基づき例示する説明図である。
200分,1000分）にて時効したときのヒステリシス磁化特
性の変化を試験結果に基づき例示する説明図である。
【図７】 時効温度455℃で時効時間300分間時効したと
きの、磁化率χｂの対数log（χb）と磁界強度Ｈの対数
log（Ｈ）との関係を試験結果に基づき例示する説明図
である。
きの、磁化率χｂの対数log（χb）と磁界強度Ｈの対数
log（Ｈ）との関係を試験結果に基づき例示する説明図
である。
【図８】 時効温度455℃で時効時間2000分間時効した
ときの、磁化率χｂの常用対数log（χb）と磁界強度Ｈ
の対数log（Ｈ）との関係を試験結果に基づき例示する
説明図である。
ときの、磁化率χｂの常用対数log（χb）と磁界強度Ｈ
の対数log（Ｈ）との関係を試験結果に基づき例示する
説明図である。
【図９】 時効温度455℃で時効したときの、時効時間
に対する脆化係数ｂおよびビッカース硬さHvの関係を試
験結果に基づき例示する説明図である。
に対する脆化係数ｂおよびビッカース硬さHvの関係を試
験結果に基づき例示する説明図である。
【図１０】 時効温度550℃で時効したときの、時効時
間に対する脆化係数ｂおよびビッカース硬さHvの関係を
試験結果に基づき例示する説明図である。
間に対する脆化係数ｂおよびビッカース硬さHvの関係を
試験結果に基づき例示する説明図である。
【図１１】 時効温度650℃で時効したときの、時効時
間に対する脆化係数ｂおよびビッカース硬さHvの関係を
試験結果に基づき例示する説明図である。
間に対する脆化係数ｂおよびビッカース硬さHvの関係を
試験結果に基づき例示する説明図である。
【図１２】 時効温度（455℃,550℃,650℃）について
脆化係数ｂとビッカース硬さHvとの関係を試験結果に基
づき例示する説明図である。
脆化係数ｂとビッカース硬さHvとの関係を試験結果に基
づき例示する説明図である。
１ 被測定強磁性構造体 ２ 励磁巻線 ３ 磁束検出巻線 ４ 磁気ヨーク ５ 磁気閉回路 ６ ヒステリシス磁化特性測定装置 ７ 第１実施例のヒステリシス磁化特性 ８ 第２実施例のヒステリシス磁化特性
Claims (2)
- 【請求項１】 強磁性構造材の経年による脆性の変化を
定量的に求めることにより、強磁性構造材の経年劣化を
非破壊で測定する方法において、 強磁性材料の磁化率χbを保磁力Hc以上にて所定の磁界
強度Ｈで測定し、 前記磁化率χbと前記磁界強度Ｈとから次式 ｂ＝χbＨ２ により脆化係数ｂを求めるものとし、 あらかじめ、前記強磁性構造材と同種の前記強磁性材料
についての前記脆化係数ｂとその強磁性構造材の脆性の
変化に対応して変化する基準脆化因子との相関関係を得
ておき、 経年劣化測定対象の前記強磁性構造材について、初期状
態および経年劣化後の前記脆化係数ｂの値を求めてそれ
らの値に各々対応する前記基準脆化因子の値を前記相関
関係から求め、 それらの基準脆化因子の値を比較して、前記経年劣化測
定対象の強磁性構造材の経年による脆性の変化を定量的
に求めることを特徴とする、強磁性構造材の脆性の変化
に伴う経年劣化の非破壊測定方法。 - 【請求項２】 前記基準脆化因子が硬度であることを特
徴とする、請求項１記載の強磁性構造材の脆性の変化に
伴う経年劣化の非破壊測定方法。
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