JP2018536155A - 材料領域における磁場を観察するための方法及び装置、並びに、装置の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
− フェライト材料における亀裂の検出
− フェライト材料に含まれるブローホール(blowholes)や異物の検出
− フェライト材料の冷却中における結晶形成の評価
− 成分の磁化マップの適用
− サンプル成分の磁化マップと他の成分の磁化マップとの比較による、品質の評価
− 材料における硬度欠陥又は硬度変化の検出
− フェライト材料の硬化深さと硬化勾配の検出
− 鉄及び他のフェライト材料における粒状構造又は結晶粒構造の検出
− 時間プロファイルにおいて個々のワイス磁区(Weiss domains)の一様な再配向シーケンス(uniform reorientation sequence)に最適化された交番磁場による、フェライト材料の磁化
− 静磁場に材料を通過させて、全ての結晶粒を外部磁場の同じ勾配に曝すことによる、磁化
− 検出のための、より遅い高時間分解能測定による、フェライト材料の磁化の高速測定の較正
− 一回の磁化後の材料領域の磁化挙動の特定
− 一回の磁化後の材料領域の機械的特性の特定
− 材料領域全体が磁気飽和に到達していない状態における、当該領域の磁化挙動の特定
− 個々の結晶粒の磁気特性を用いたフェライト材料の合金成分の特定
− 短時間FFT(FFT:高速フーリエ変換)とその時間的評価との組み合わせを用いた、材料領域における全てのワイス磁区の磁気特性の解析
− 材料領域において、外部磁場におけるサイズ及び位置に従って特定のグループにグループ化された全てのワイス磁区の磁気特性を、短時間FFTとその時間的評価との組み合わせを用いて、解析すること
− 短時間FFTとその時間的評価との組み合わせを適用した、材料領域又は成分の磁化マップの生成
完成部品の規定された断面又は領域の圧縮試験、引張試験、及び、負荷試験。
結晶構造及び様々な合金成分の取り込み状態を評価するための材料サンプルの顕微鏡検査。
X線測定や渦電流測定などの非破壊検査。
結晶粒の平均サイズは、10μm3である。関連する磁場のサイズは、4×8×2mm、すなわち64mm3である。この場合、合計で約64×106の微小双極子が影響を受ける。走査速度を100MHzとし、飽和磁化時間を1秒として、個々の双極子の磁場増加を評価することができる。
図1は、正弦変調(sinusoidally modulated)された外部磁場を強磁性材料サンプルに印加することにより励磁した後の、磁場Hの時間的挙動を示す。同図には、結果として生じる磁場変化のAC成分が示されている(約1000Hzの上限周波数、50MHzの走査速度、6MHzへのダウンサンプリングによるハイパス)。正弦周期は50Hzで特定可能である。また、ヒステリシス特性を完全に通ることが示されている。従来の方法は、この評価方法に制限されている。
Claims (15)
- 材料領域の磁場を観察するための方法、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び/又は、電気的な励起により、ワークの特性を特定するための方法であって、高周波数分解能のある時間及び周波数の関数として、材料領域の磁場を検出することを特徴とする、方法。
- 強磁性ワークを用いて、ヒステリシス曲線の半分の通過、ヒステリシス曲線の完全な通過、又は、ヒステリシス曲線の複数回の連続した通過に際して、磁場を検出することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 励起に対するマイクロ磁気応答を検出すること、及び/又は、材料領域におけるマイクロ磁気効果に応じて、励起及び/又検出の周波数分解能、及び/又は、時間分解能を選択することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 励起に対する応答の速度を検出することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
- 励起は、交番磁場及び/又は交番電場及び/又は静磁場によって、及び/又は、渦電流誘導を用いて、及び/又は、例えば、高周波焼き入れなどの材料処理によって、及び/又は、交流電流又は直流電流を流すことによって、及び/又は、交流電圧及び/又は直流電圧を印加することによって、及び/又は、材料変形によって、行うことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- 励起及び/又は検出中、材料をセンサに対して固定位置に配置することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。
- 励起及び/又は検出中、材料をセンサ及び/又は励起装置に対して移動させることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。
- 励起源の周波数を変化させ、特に、所与の周波数範囲で変化させることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
- 複数の励起装置、及び/又は、複数の磁気センサを用いることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
- 材料領域の磁場を観察するための装置、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び/又は、電気的な励起により、ワークの特性を特定するための装置であって、高周波数分解能がある時間及び周波数の関数として、材料領域の磁場を検出するためのセンサを特徴とする、装置。
- 前記ワーク、及び/又は、前記ワークの材料領域の電気的、機械的、熱的、及び/又は、磁気的な励起のための励起装置を特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 周波数−時間スペクトルにおける磁場の3次元評価のための評価装置を特徴とする、請求項10又は11に記載の装置。
- 特に、連続的に供給及び/又は生産されるワイヤ形状若しくはフラット形状の材料、又は、バルク材料を検査するための、特に、線材引抜作業中のプロセスモニタリングのための、請求項10〜12のいずれか1つに記載の装置の使用。
- 表面、特に、円径を有するワーク、又は、溶接シーム部の表面の硬度及び/又は強度プロファイルを測定するための、請求項10〜12のいずれか1つに記載の装置の使用。
- 検出された信号形状と、予想される硬度、内部応力、微細構造、合金成分などの材料特性との相関関係を特徴とする、先行する請求項のうちのいずれか1つに記載の方法、装置、又は、使用。
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