JP2805290B2 - 磁粉探傷試験方法用磁粉の評価治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁粉探傷試験方法
用磁粉の評価治具に関する。

【０００２】本発明に係る磁粉探傷試験方法用磁粉（以
下、「磁粉」ともいう）の評価治具は、磁粉メーカー及
び磁粉ユーザー（主として鉄鋼メーカーや自動車メーカ
ー）において磁粉のキズ検出性能を評価するために使用
される。

【０００３】

【従来の技術】周知の通り、角ビレット，丸ビレット等
の各種鋼材やシャフト，ナックルアーム等の各種鋼製部
品は通電することによって磁化できるので、その非破壊
検査に当っては、ＪＩＳ Ｇ ０５６５−１９９２に規
格化されている磁粉探傷試験方法が適用されている。

【０００４】上記ＪＩＳ規格に示されている通り、磁粉
探傷試験方法には、非蛍光磁粉（Ｆｅ粒子粉末，Ｆｅ₃
Ｏ₄ 粒子粉末，γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 粒子粉末等の導磁性粒子
粉末又は該粉末の粒子表面に顔料を付着させたもの）並
びに蛍光磁粉（上記導磁性粒子粉末の粒子表面を紫外線
照射によって励起され黄色乃至黄緑色に発光する蛍光物
質を付着させたもの）が用いられている。なお、前者に
比較して後者の方がキズ検出性能が優れているので、鉄
鋼メーカーや自動車メーカーでは後者の蛍光磁粉が汎用
されており、市販品としては、例えばスーパーマグナ蛍
光磁粉ＬＹ−２０（商品名：マークテック株式会社
製），スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２３００（商品
名：同上）及びスーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３００
（商品名：同上）が挙げられる。

【０００５】磁粉探傷試験方法の実施に当って、用いる
磁粉のキズ検出性能が探傷結果を大きく左右することは
よく知られており、磁粉メーカーは勿論、磁粉ユーザー
においても、様々な磁粉のキズ検出性能評価手段が採用
され、また、研究されている。

【０００６】従来、磁粉のキズ検出性能評価に採用され
ている代表的な手段は、上記ＪＩＳ規格に規定されてい
るＡ型標準試験片を使用する手段である。

【０００７】Ａ型標準試験片は、ＪＩＳ Ｃ ２５０４
の１種を焼なました薄板並びにＪＩＳ Ｃ ２５０４の
１種の冷間圧延のままの薄板に、それぞれ放電加工によ
って直線形又は円形の溝を形成し、該溝を人工キズとし
たものである。

【０００８】Ａ型標準試験片を使用した磁粉のキズ検出
性能評価は、通常、磁粉探傷試験方法の対象とする検査
物（例えば、鋼製角ビレット）の表面に該試験片を貼り
付け、該検査物を磁化し、当該試験片に磁粉を施用して
試験片面に形成される磁粉指示模様を目視にて観察する
ことによって行われている。

【０００９】なお、Ａ型標準試験片は、特開昭５７−６
１９４４号公報に開示されている通り、湿式磁粉探傷試
験方法に使用中の磁粉液（水に磁粉を分散させたもので
あり、通常、非蛍光磁粉の場合には水１ｌ当り２〜１０
ｇが、蛍光磁粉の場合には水１ｌ当り０．２〜２．０ｇ
が、それぞれ加えられる）をＡ型標準試験片に施用して
試験片面に形成される磁粉指示模様の光強度を光強度検
出装置（フォトダイオードと増幅器によって構成されて
いる）によって検出し、検出した光強度信号によって該
磁粉液の磁粉濃度を管理するという態様で使用されるこ
ともあり、特開昭５８−２２３０５８号公報に開示され
ている通り、極間式磁粉探傷装置自体にＡ型標準試験片
を、該試験片が検査物に密着するように取り付けて置
き、探傷作業時に絶えず磁粉のキズ検出性能評価を行う
という態様で使用されることもある。

【００１０】また、自然キズのある導磁性体材料（自然
キズのある鋼製角ビレットやシャフト）を標準試験片と
して使用する手段も古くから採用されている。

【００１１】また、特開昭５８−１２７１５９号公報に
は、疲労試験機を用いて疲労クラックを発生させた導磁
性体材料を標準試験片として使用する手段が開示されて
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】近時、品質管理基準が
厳しくなるにつれ、磁粉メーカーは勿論、鉄鋼メーカー
や自動車メーカーにおける磁粉探傷試験方法の実施現場
では、磁粉のキズ検出性能を、より正確に、より簡便
に、より低コストで、評価できる標準試験片が強く要望
されている。

【００１３】ところが、Ａ型標準試験片には、（１）磁
化の条件や磁粉の種類を同一に設定しても、検査物への
貼り付け状態や検査物の表面凹凸状態によって、磁粉指
示模様が変動することが避けられず、評価結果にバラツ
キが生じるという問題がある。

【００１４】また、（２）Ａ型標準試験片の使用に当っ
ては、磁化電源や磁化装置を必須とすると共に、使用後
には、前記ＪＩＳ規格に「…使用後は必ず溶剤で洗浄を
行い、洗浄した後は指先で試験片面に触れないようにし
て，清浄な脱脂綿や紙などで溶剤を取り除き，…」とさ
れている厄介な洗浄作業を必要とし、簡便さに欠けると
いう問題点がある。

【００１５】さらに、（３）Ａ型標準試験片は、前記Ｊ
ＩＳ規格に規定されている板厚が、５０μm のものと１
００μm のものとの二種であり、いずれも使用時に折れ
曲がり易く、同規格に「…初期の形状・寸法・磁気特性
に変化を生じた場合は，使用してはならない。…」とさ
れているので、折れ曲がってしまうと再使用できない消
耗品であり、磁粉のキズ検出性能評価の頻度が多くなる
とコスト高になるという問題点がある。

【００１６】一方、自然キズのある導磁性材料を標準試
験片とする場合には、これを直接磁化することができ、
強度的にも問題はないので、上記（１）、（３）の問題
点は解消するが、上記（２）の問題点があり、しかも、
（４）所要の深さ・形状の自然キズをもつものを入手す
ることが困難という問題がある。

【００１７】さらに、（５）所要の深さ・形状の自然キ
ズをもつものが入手できても、これと同一キズ深さ・同
一キズ形状の自然キズをもつものを入手することは不可
能であり、同一キズ深さ・同一キズ形状をもつ複数個の
標準試験片が準備できないので、複数種の磁粉について
キズ検出性能を比較するに当っては、１個の標準試験片
を繰返し使用して各磁粉毎に磁粉指示模様を写真撮影な
どによって記録し、該記録を比較する必要があり、磁粉
指示模様の実物を比較することができないという問題が
ある。

【００１８】また、疲労試験機を用いて疲労クラックを
発生させた導磁性体材料を標準試験片とする場合にも、
これを直接磁化することができ、強度的にも問題はな
く、所要の深さ・形状のキズをもつものが製作できるの
で、上記（１）、（３）、（４）の問題点は解消する
が、上記（２）の問題点があり、また、同一キズ深さ・
同一キズ形状の再現性が充分ではないので、上記（５）
の問題点が解消するとは言い難く、しかも、（６）所要
の深さ・形状のキズをもつものを製作するためには非常
に手間がかゝるという問題がある。

【００１９】本発明は、かゝる現況に鑑み、上記（１）
〜（６）の諸問題点を解決し、磁粉のキズ検出性能を、
より正確に、より簡便に、より低コストで、評価できる
磁粉探傷試験方法用磁粉の評価治具を提供することを技
術的課題とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明によって達成できる。

【００２１】即ち、本発明Ｉは、磁化することによって
永久磁石化できる強磁性体材料からなる直方体の一面
に、一方の短辺端縁から対向する他方の短辺端縁にかけ
て、０．１〜０．４ｍｍの範囲内の幅をもつ直線状溝を
その深さに表面から２〜５ｍｍの範囲内に到る直線状勾
配をつけて形成すると共に、該溝が形成されている面に
非磁性体材料からなる０．１〜０．５ｍｍの範囲内の厚
みをもつシート体を貼り付けてなり、前記直方体が磁化
されているときに前記溝から生じる漏洩磁束の強さが該
溝の深さの勾配に対応して強から弱に段階的に変化して
いることを特徴とする磁粉探傷試験方法用磁粉の評価治
具である。

【００２２】また、本発明ＩＩは、磁化することによっ
て永久磁石化できる強磁性体材料からなる直方体の一面
に、一方の長辺端縁から対向する他方の長辺端縁にかけ
て、０．１〜０．４ｍｍの範囲内の幅で１〜５ｍｍの範
囲内の一定深さをもつ直線状溝複数本を、間隔を置き、
且つ、個々の直線状溝の一方の長辺に対する角度を９０
°〜３０°の範囲内において順次小さくして形成すると
共に、該溝が形成されている面に非磁性体材料からなる
０．１〜０．５ｍｍの範囲内の厚みをもつシート体を貼
り付けてなり、前記直方体が磁化されているときに前記
各溝から生じる漏洩磁束の強さが該各溝の一方の長辺に
対する角度に対応して強から弱に段階的に変化している
ことを特徴とする磁粉探傷試験方法用磁粉の評価治具で
ある。

【００２３】本発明Ｉ、IIの構成をより詳しく説明すれ
ば、次の通りである。先ず、本発明Ｉ、IIに共通して用
いている強磁性体材料からなる直方体は、磁化すること
によって永久磁石となる材料、例えば、工具鋼，バネ
鋼，軸受鋼，機械構造用炭素鋼等を所定寸法のブロック
体に加工したものである。なお、磁化することによって
永久磁石となるものであれば、合金鋼を用いることもで
きる。

【００２４】上記直方体ブロックの寸法は、通常、長片
１００〜１５０mm、短辺２０〜５０mm、高さ１０〜１５
mm程度とすることが、取扱い，加工，材料費の面から好
ましい。

【００２５】本発明Ｉ、IIに共通して用いている非磁性
体材料からなる厚さ０．１〜０．５mmのシート体は、ポ
リエステル，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリ塩化
ビニル，ポリエチレン，四フッ化エチレン，ＡＢＳ（ア
クリルニトリル／ブエジエン／スチレン）等の合成樹脂
製シートを始め、アルミニウム又はアルミニウム合金，
銅又は銅合金等の金属製シートやセラミックス製シート
を、上記直方体ブロックの直線状溝が形成されている面
の寸法と同一乃至略同一寸法に加工したものである。

【００２６】本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具は、上
記各材料を用いて製作され、製作に当って、溝の形成は
周知の放電加工技術によればよく、精密放電研削加工装
置、例えば放電加工装置ＤＷＣ−１１０Ｚ（形式名：三
菱電機株式会社製）を用いることによって容易に所要の
溝が形成でき、上記直方体ブロックと上記シート体との
貼り合せは周知の接着技術によればよく、種々の接着
材、例えば両面接着テープ、より具体的にはパイロン両
面接着テープＷ１０１（商品名：株式会社共和製）を用
いることによって容易に貼り合せることができる。な
お、上記シート体として合成樹脂製シートを選択した場
合には、該合成樹脂製シートの種類によっては接着材を
用いることなく熱溶着によって貼り合せることも可能で
ある。

【００２７】次に、本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具
における上記強磁性体材料からなる直方体の一面に形成
した直線状溝について詳述する。

【００２８】よく知られている通り、磁粉探傷試験方法
は磁化されている検査物のキズから漏洩する磁束に磁粉
が吸引される現象を利用し、吸引された磁粉によって形
成される磁粉指示模様によってキズを検出しているもの
であるが、この場合、深いキズからの漏洩磁束は強いの
で吸引される磁粉量が多くなり、浅いキズからの漏洩磁
束は弱いので吸引される磁粉量が少なくなるから、漏洩
磁束の強・弱により変化する磁粉量（磁粉指示模様）に
よって磁粉のキズ検出性能を評価することができる。

【００２９】即ち、例えば、キズ検出性能が不明である
二種の磁粉が存在するとき、導磁性体材料に溝（人工キ
ズ）を形成して試験片とし、該試験片の磁化条件を変え
ることによって溝から生じる漏洩磁束の強さを強→弱に
段階的に変化させて行く状態下で、当該試験片に一方の
磁粉を施用して溝に磁粉が吸引されなくなった（磁粉指
示模様が形成されなくなった）時点の磁化条件と、同様
に他方の磁粉を施用して溝に磁粉が吸引されなくなった
（磁粉指示模様が形成されなくなった）時点の磁化条件
とを比較することによって、いずれの磁粉がより弱い漏
洩磁束まで磁粉指示模様を形成できるか、換言すれば、
いずれの磁粉がより浅いキズまで検出できるかを評価す
ることができる。

【００３０】ところが、上記評価手法を具現化するため
には、非常に複雑な磁化制御機構と大変厄介な作業とを
必要とする。

【００３１】本発明Ｉ、IIは、上記強磁性体材料からな
る直方体の一面に特定の直線状溝を形成し該溝から生じ
る漏洩磁束の強さを強→弱に段階的に変化させることに
よって、上記評価手法を正確、且つ、簡便に実施できる
ようにしたものである。

【００３２】本発明Ｉにおいては、溝から生じる漏洩磁
束の強さを強→弱に段階的に変化させるために、図２に
示す如く、上記強磁性体材料からなる直方体１の一面１
１に、一方の短辺１２端縁から対向する他方の短辺１３
端縁にかけて、幅０．１〜０．４mmの直線状溝２をその
深さに表面から２〜５mmに到る直線状勾配をつけて形成
している。この直方体１が磁化されているときには、直
線状溝２の深さが最も深い短辺１３端縁近傍部から生じ
る漏洩磁束が最も強く、短辺１２端縁側に近付くに従っ
て生じる漏洩磁束は徐々に弱くなって行き、短辺１２端
縁近傍部では殆んど零となる。磁化は軸通電法によって
直線状溝２に対して直角方向の磁場を加えて行なう。な
お、一方の長辺端縁から対向する他方の長辺端縁にかけ
て直線状溝２を形成した場合には、当然のことではある
が、磁化はコイル法によって直線状溝２に対して直角方
向の磁場を加えて行なう。

【００３３】本発明IIにおいては、溝から生じる漏洩磁
束の強さを強→弱に段階的に変化させるために、図４に
示す如く、上記強磁性体材料からなる直方体１の一面１
１に、一方の長辺１４端縁から対向する他方の長辺１５
端縁にかけて、複数本（通常、３〜４本）の幅０．１〜
０．４mmで深さ２〜５mmの直線状溝３、３１、３２を間
隔を置き、且つ、個々の直線状溝３、３１、３２の一方
の長辺１４に対する角度を９０°〜３０°の範囲内にお
いて順次小さくして形成している。この直方体１が磁化
されているときには、磁束（磁力線）の方向に対する角
度が９０°をなす直線状溝３から生じる漏洩磁束が最も
強く、磁束（磁力線）の方向に対して平行に近付く角度
をなすほど生じる漏洩磁束は弱くなって行く。磁化はコ
イル法によって直方体１の長手方向に対して平行方向の
磁場を加えて行なう。なお、一方の短辺端縁から対向す
る他方の短辺端縁にかけて複数本の直線状溝３、３１、
３２を形成した場合には、当然のことではあるが、磁化
は軸通電法によって直方体１の長手方向に対して直角方
向の磁場を加えて行なう。

【００３４】本発明Ｉ、IIにおいて直線状溝２、３の幅
を０．１〜０．４mmの範囲内に設定しているのは、幅
０．１mm未満の溝を形成することは加工技術上非常に困
難であり、一方、幅が０．４mmを越えると、評価対象と
する磁粉が細かい場合には、溝の両側縁に磁粉が別れて
付着するため、線状の磁粉指示模様が二本となり、評価
対象とする磁粉が粗い場合には、磁粉の溝への付着が不
均一になるため線状の磁粉指示模様の幅方向の輪郭が不
明瞭になるからである。

【００３５】本発明Ｉにおいて直線状溝２の深さにつけ
る直線状勾配を表面から２〜５mmの範囲内に到るものに
設定しているのは、表面から２mm未満の勾配では溝から
生じる漏洩磁束の強さの変化範囲が少ないため評価がし
ずらくなり、また、本発明者の行った実験結果から常用
されている磁粉のキズ検出能力を評価するに当っては、
深さ５mmの溝であれば充分であり、これを越える深さは
必要としないことを確認しているからである。

【００３６】本発明IIにおいて直線状溝３、３１、３２
を１〜５mmの範囲内の一定深さのものに設定しているの
は、深さ１mm未満の溝では評価対象とする磁粉の種類に
よっては明瞭な線状の磁粉指示模様が形成されない場合
があり、また、上記の通り、常用されている磁粉のキズ
検出性能の評価に当って深さ５mmを越える溝を必要とし
ないからである。なお、直線状溝３、３１、３２の一方
の長辺１４端縁における間隔は４〜６mm程度とすること
が、加工面や磁粉指示模様の目視性面から好ましい。

【００３７】次に、本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具
における上記非磁性体材料からなるシート体について詳
述する。

【００３８】上記強磁性体材料からなる直方体の一面に
上記直線状溝を形成したものを用いて磁粉のキズ検出性
能を評価する場合には、その使用後、再使用に備えて、
前記したＡ型標準試験片の場合と同様に、洗浄作業を必
要とするが、該直線状溝の内部に入った磁粉を完全に除
去することは非常に困難である。

【００３９】本発明Ｉ、IIは、図１、図３に示す如く、
上記強磁性体材料からなる直方体１の上記直線状溝２、
３が形成されている一面１１に上記非磁性体材料からな
るシート体４を貼り付けることによって、上記使用後の
洗浄作業を簡便に実施できるようにしたものである。

【００４０】本発明Ｉ、IIにおいて、シート体の材料を
非磁性体材料に特定しているのは、導磁性体材料からな
るシート体４を貼り付けた場合には、上記強磁性体材料
からなる直方体１が磁化されているときに上記直線状溝
２、３から生じる漏洩磁束が該シートに拡散してしまう
からである。一方、非磁性体材料からなるシート体４を
貼り付けた場合には、かゝる拡散現象が起らないので、
該シート体４の表面に上記直線状溝２、３から生じる漏
洩磁束によって吸引された磁粉による線状の磁粉指示模
様が形成できるのである。

【００４１】本発明Ｉ、IIにおいて、非磁性体材料から
なるシート体４の厚みを０．１〜０．５mmの範囲内に設
定しているのは、０．１mm未満では充分な強度が得られ
ず耐久性に欠け、また、０．５mmを越えるとシート体４
の表面に明瞭な線状の磁粉指示模様が形成できないから
である。なお、明瞭な磁粉指示模様を形成するためには
シート体４の厚みを可及的に薄くすることが望ましいの
で、強度上の問題がない場合にはできるだけ薄いシート
を選定すべきである。

【００４２】次に、本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具
の使用法を説明する。

【００４３】本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具は、い
ずれも、上記強磁性体材料からなる直方体１を磁化した
状態で使用する。前記した各方法によって磁化して置け
ば、直方体１は上記強磁性体材料であるので永久磁石化
しているから、磁化電源や磁化装置がない場所で使用で
き、この場合には、前記ＪＩＳ規格に示されている残留
法（磁化操作の終了後に磁粉を適用する方法）によって
評価対象とする磁粉のキズ検出性能を評価することにな
り、また、磁化電源や磁化装置のある場所では、前記Ｊ
ＩＳ規格に示されている連続法（磁化操作中に磁粉を適
用する方法）によって評価対象とする磁粉のキズ検出性
能を評価することもできる。

【００４４】残留法、連続法のいずれによる場合にも、
評価対象とする磁粉を磁粉液（前記ＪＩＳ規格に示され
ているところに準じて、非蛍光磁粉の場合には水１ｌ当
り磁粉２〜１０ｇを、蛍光磁粉の場合には水１ｌ当り磁
粉０．２〜２ｇを、それぞれ分散させる）として適用す
ることが好ましい。

【００４５】適用に際し、残留法の場合には磁粉液中に
評価治具を浸潰して引上げるという操作が適しており、
連続法の場合には評価治具の上記非磁性体材料からなる
シート体４表面に磁粉液を散布するという操作が適して
おり、いずれの操作による場合にも、該シート体４表面
に線状の磁粉指示模様が形成される。

【００４６】本発明Ｉに係る磁粉の評価治具を使用した
場合には、当該シート体４表面に形成されている線状の
磁粉指示模様の長さをスケールにより測定し該測定値に
よって評価対象とした磁粉のキズ検出性能を評価する。
なお、測定した線状の磁粉指示模様の長さが長ければ長
いほど、より浅いキズまで検出できる能力を具備してい
る。

【００４７】本発明IIに係る磁粉の評価治具を使用した
場合には、当該シート体４表面に形成されている個々の
線状の磁粉模様を比較観察し該観察結果によって評価対
象とした磁粉のキズ検出性能を評価する。なお、明瞭に
観察できた線状の磁粉指示模様が長辺１４に対する角度
の小さいものであればあるほど、より浅いキズまで検出
できる能力を具備している。

【００４８】

【発明の実施の形態】次に、本発明Ｉ、IIの各実施の形
態を説明する。

【００４９】（本発明Ｉの実施の形態）材質ＳＫ−３の
工具鋼を用いて長片１００mm，短辺３０mm，高さ１５mm
の図２に示す直方体ブロック１を２個作成し、各直方体
ブロック１に、放電加工装置ＤＷＣ−１１０Ｚ（形式
名：三菱電機株式会社製）を用い、面１１の一方の短辺
１２端縁から対向する他方の短辺１３端縁にかけて幅
０．２mmの直線状溝２をその深さに表面から２mmに到る
直線状勾配をつけて形成した。

【００５０】次に、厚さ０．１mmのアルミニウム箔を１
００mm×３０mmに切断してシート体４を２枚作成し、こ
れら各シート体４を上記各直方体ブロック１の直線状溝
２が形成されている面１１に、それぞれ、パイロン両面
接着テープＷ１０１（商品名：株式会社共和製）を用い
て貼り付け、図１に示す構成の磁粉評価治具２個を製作
した（なお、図１にはパイロン両面接着テープＷ１０１
は図示していない）。

【００５１】一方、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０
（商品名：マークテック株式会社製），スーパーマグナ
蛍光磁粉ＬＹ−２３００（商品名：同上）及びスーパー
マグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３００（商品名：同上）を評価
対象磁粉とし、各０．５ｇを、それぞれガラス製ビーカ
に入れ、各ビーカ毎に磁粉用分散剤ＢＣ−１（商品名：
マークテック株式会社製：界面活性剤を主成分とする）
を各２ｇづつ加えてビーカ内の磁粉とよく混合した後、
各ビーカに水１ｌを加えて３種の磁粉液を調製した。

【００５２】ここに得た磁粉評価治具と磁粉液とを用
い、残留法によって、次の通りの評価作業を実施した。

【００５３】上記磁粉評価治具の内の１個を、軸通電法
により磁化電流値直流１０００Ａで直線状溝２に対して
直角方向の磁場を加えて磁化した後、該磁化後の評価治
具を、先ず、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前
出）を用いて調製した上記磁粉液中に２秒間浸潰してか
らゆっくりと引き上げ、シート体４表面に形成されてい
る線状磁粉指示模様の短辺１３端縁から短辺１２に向っ
て延びている長さを、紫外線灯照射下に、スケールを用
いて測定したところ９０mmであった。測定後、当該評価
治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた線状
磁粉指示模様は容易に除去でき、紫外線灯照射下でチェ
ックしても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００５４】次に、水洗後の上記評価治具を改めて磁化
することなくそのまま用い、上記と同一の浸潰・引き上
げ操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２３０
０（前出）を用いて調製した上記磁粉液によりシート体
４表面に形成させた短辺１３端縁から短辺１２に向って
延びている線状磁粉指示模様の長さを、上記と同様にし
て、測定したところ８５mmであった。測定後、当該評価
治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた線状
磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェック
しても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００５５】さらに、水洗後の上記評価治具を改めて磁
化することなくそのまま用い、上記と同一の浸潰・引き
上げ操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３
００（前出）を用いて調製した上記磁粉液によりシート
体４表面に形成させた短辺１３端縁から短辺１２に向っ
て延びている線状磁粉指示模様の長さを、上記と同様に
して、測定したところ８６mmであった。測定後、当該評
価治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた線
状磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェッ
クしても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００５６】上記の各測定結果から、評価対象磁粉のキ
ズ検出性能は、１位：スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２
０（前出）、２位：スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３
００（前出）、３位：スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２
３００（前出）の順位でより浅いキズまで検出可能なも
のと評価できる。

【００５７】ここに得た磁粉評価治具と磁粉液とを用
い、連続法によって次の通りの評価作業を実施した。

【００５８】上記磁粉評価治具の他の１個を、軸通電法
により磁化電流値直流５００Ａで直線状溝２に対して直
角方向の磁場を加えて磁化した状態において、先ず、ス
ーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前出）を用いて調製
した上記磁粉液を該評価治具のシート体４面に散布し、
該シート体４面に形成されている線状磁粉指示模様の短
辺１３端縁から短辺１２に向って延びている長さを、紫
外線灯照射下に、スケールを用いて測定したところ９２
mmであった。測定後、当該評価治具を水洗するとシート
体４表面に形成されていた線状磁粉指示模様は容易に除
去でき、紫外線灯照射下でチェックしても残留している
蛍光磁粉は認められなかった。

【００５９】次に、水洗後の上記評価治具を上記と同一
の磁化条件で磁化した状態において、上記と同一の散布
操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２３００
（前出）を用いて調製した上記磁粉液によりシート体４
表面に形成させた短辺１３端縁から短辺１２に向って延
びている線状磁粉指示模様の長さを、上記と同様にし
て、測定したところ８７mmであった。測定後、当該評価
治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた線状
磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェック
しても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００６０】さらに、水洗後の上記評価治具を上記と同
一の磁化条件で磁化した状態において、上記と同一の散
布操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３０
０（前出）を用いて調製した上記磁粉液によりシート体
４表面に形成させた短辺１３端縁から短辺１２に向って
延びている線状磁粉指示模様の長さを、上記と同様にし
て、測定したところ８９mmであった。測定後、当該評価
治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた線状
磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェック
しても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００６１】上記の各測定結果による評価対象磁粉のキ
ズ検出性能の評価順位は、上記残留法によった場合と一
致している。

【００６２】（本発明IIの実施の形態）材質ＳＫ−３の
工具鋼を用いて長片１００mm，短辺３０mm，高さ１５mm
の図４に示す直方体ブロック１を２個作成し、各直方体
ブロック１に、放電加工装置ＤＷＣ−１１０Ｚ（形式
名：三菱電機株式会社製）を用い、面１１の一方の長辺
１４端縁から対向する他方の長辺１５端縁にかけて３本
の幅０．２mmで深さ２mmの直線状溝３、３１、３２を、
長辺１４端縁における各間隔５mmを置き、且つ、各直線
状溝の一方の長辺１４に対する角度を直線状溝３は９０
°、直線状溝３１は６７．５°、直線状溝３２は４５°
として形成した（図４参照）。

【００６３】次に、厚さ０．１mmのアルミニウム箔を１
００mm×３０mmに切断してシート体４を２枚作成し、こ
れら各シート体４を上記各直方体ブロック１の直線状溝
３、３１、３２が形成されている面１１に、それぞれ、
パイロン両面接着テープＷ１０１（商品名：株式会社共
和製）を用いて貼り付け、図３に示す構成の磁粉評価治
具２個を製作した（なお、図３にはパイロン両面接着テ
ープＷ１０１は図示していない）。

【００６４】ここに得た磁粉評価治具と前記本発明Ｉの
実施の形態で調製した３種の磁粉液とを用い、残留法に
よって、次の通りの評価作業を実施した。

【００６５】上記磁粉評価治具の内の１個を、コイル法
によって内径３００mm、幅７０mm、コイル巻き数５回の
磁化コイルの内壁に置き磁化電流値直流１５００Ａで直
方体１の長手方向に対して平行方向の磁場を加えて磁化
した後、先ず、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前
出）を用いて調製した前記磁粉液中に２秒間浸潰してか
らゆっくりと引き上げ、シート体４表面に形成されてい
る直線状溝３、３１、３２に対応する各線状磁粉指示模
様を、紫外線灯照射下に、目視にて観察し、○：明瞭、
△：明瞭性が劣る、×：不明瞭乃至指示模様なしの３段
階に分類したところ表１に示す通りであった。測定後、
当該評価治具を水洗するとシート体４表面に形成されて
いた各線状磁粉指示模様は容易に除去でき、紫外線灯照
射下でチェックしても残留している蛍光磁粉は認められ
なかった。

【００６６】次に、水洗後の上記評価治具を改めて磁化
することなくそのまま用い、上記と同一の浸潰・引き上
げ操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２３０
０（前出）を用いて調製した前記磁粉液によりシート体
４表面に形成させた直線状溝３、３１、３２に対応する
各線状磁粉指示模様を、上記と同様にして、観察・分類
したところ表１に示す通りであった。測定後、当該評価
治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた各線
状磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェッ
クしても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００６７】さらに、水洗後の上記評価治具を改めて磁
化することなくそのまま用い、上記と同一の浸潰・引き
上げ操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３
００（前出）を用いて調製した前記磁粉液によりシート
体４表面に形成させた直線状溝３、３１、３２に対応す
る各線状磁粉指示模様を、上記と同様にして、観察・分
類したところ表１に示す通りであった。測定後、当該評
価治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた各
線状磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェ
ックしても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１の観察・分類結果から、評価対象磁粉
のキズ検出性能は、１位：スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ
−２０（前出）、２位：スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−
４３００（前出）、３位：スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ
−２３００（前出）の順位でより浅いキズまで検出可能
なものと評価できる。なお、この評価結果は、本発明Ｉ
の実施の形態において残留法によって評価した場合と一
致している。

【００７０】ここに得た磁粉評価治具と前記本発明Ｉの
実施の形態で調製した３種の磁粉液とを用い連続法によ
って次の通りの評価作業を実施した。

【００７１】上記磁粉評価治具の他の１個を、コイル法
によって上記と同じ磁化コイルの内壁に置き磁化電流値
直流１０００Ａで直方体１の長手方向に対して平行方向
の磁場を加えて磁化した状態において、先ず、スーパー
マグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前出）を用いて調製した前
記磁粉液を該評価治具のシート体４面に散布し、該シー
ト体４表面に形成されている直線状溝３、３１、３２に
対応する各線状磁粉指示模様を、上記残留法による場合
と同様にして、観察・分類したところ表２に示す通りで
あった。測定後、当該評価治具を水洗するとシート体４
表面に形成されていた各線状磁粉指示模様は容易に除去
でき、上記残留法による場合と同様にチェックしても残
留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００７２】次に、水洗後の上記評価治具を上記と同一
の磁化条件で磁化した状態において、上記と同一の散布
操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２３００
（前出）を用いて調製した前記磁粉液によりシート体４
表面に形成させた直線状溝３、３１、３２に対応する各
線状磁粉指示模様を、上記と同様にして、観察・分類し
たところ表２に示す通りであった。測定後、当該評価治
具を水洗するとシート体４表面に形成されていた各線状
磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェック
しても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００７３】さらに、水洗後の上記評価治具を上記と同
一の磁化条件で磁化した状態において、上記と同一の散
布操作によって、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−４３０
０（前出）を用いて調製した前記磁粉液によりシート体
４表面に形成させた直線状溝３、３１、３２に対応する
各線状磁粉指示模様を、上記と同様にして、観察・分類
したところ表２に示す通りであった。測定後、当該評価
治具を水洗するとシート体４表面に形成されていた各線
状磁粉指示模様は容易に除去でき、上記と同様にチェッ
クしても残留している蛍光磁粉は認められなかった。

【００７４】

【表２】

【００７５】表２の観察・分類結果による評価対象磁粉
のキズ検出性能の評価順位は、上記残留法によった場合
と一致している。

【００７６】

【実施例】以下に本発明Ｉ、IIの実施例及び比較例を示
す。

【００７７】実施例１ 前記本発明Ｉの実施の形態と同一仕様にて図１、２に示
す構成の磁粉評価治具１０個を製作し、各評価治具を軸
通電法により磁化電流値直流１０００Ａで直線状溝２に
対して直角方向の磁場を加えて磁化した後、該磁化後の
各評価治具を前記本発明Ｉの実施の形態にて調製したス
ーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前出）を用いた磁粉
液に２秒間浸潰してからゆっくり引き上げ、各シート体
４表面に形成されている各線状磁粉指示模様の短辺１３
端縁から短辺１２に向って延びている長さを、紫外線灯
照射下に、スケールを用いて測定したところ、各長さは
９０mm±１mmの範囲内にあり、この結果から各直線状溝
２はほぼ同一寸法・形状に形成されていることが確認で
きた。

【００７８】実施例２ 直線状溝２をその深さに表面から４mmに到る直線状勾配
をつけて形成した以外は、前記本発明Ｉの実施の形態と
同一仕様にて図１、２に示す構成の磁粉評価治具１個を
製作した。

【００７９】上記評価治具を用いて前記本発明Ｉの実施
の形態と同一条件にて残留法による評価作業を実施した
結果は、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前出）を
用いて調製した磁粉液により形成された線状磁粉指示模
様の長さは９４mm、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２３
００（前出）を用いて調製した磁粉液により形成された
線状磁粉指示模様の長さは８７mm、スーパーマグナ蛍光
磁粉ＬＹ−４３００（前出）を用いて調製した磁粉液に
より形成された線状磁粉指示模様の長さは９２mmであっ
た。

【００８０】また、上記評価治具を用いて、磁化電流値
を直流２５０Ａとした以外は、前記本発明Ｉの実施の形
態における残留法と同一条件にて残留法による評価作業
を実施した結果は、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０
（前出）を用いて調製した磁粉液により形成された線状
磁粉模様の長さは４２mm、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ
−２３００（前出）を用いて調製した磁粉液により形成
された線状磁粉指示模様の長さは４０mm、スーパーマグ
ナ蛍光磁粉ＬＹ−４３００（前出）を用いて調製した磁
粉液により形成された線状磁粉指示模様の長さは４１mm
であった。

【００８１】実施例３、比較例１ シート体４を厚さ０．５mmのアルミニウム板に変更した
以外は、前記本発明Ｉの実施の形態と同一仕様にて図
１、２に示す構成の磁粉評価治具１個を製作した。

【００８２】上記評価治具を用いて、磁化電流値を直流
１０００Ａとした以外は、前記本発明Ｉの実施の形態に
おける連続法と同一条件にて連続法による評価作業を実
施した結果は、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前
出）を用いて調製した磁粉液により形成された線状磁粉
模様の長さは８１mm、スーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２
３００（前出）を用いて調製した磁粉液により形成され
た線状磁粉指示模様の長さは７０mm、スーパーマグナ蛍
光磁粉ＬＹ−４３００（前出）を用いて調製した磁粉液
により形成された線状磁粉指示模様の長さは８１mmであ
った。

【００８３】なお、上記評価治具を用いて、磁化電流値
を直流２５０Ａとした以外は、前記本発明Ｉの実施の形
態における連続法と同一条件にて連続法による評価作業
を実施したが、いずれの磁粉液の場合にもシート体４面
上に線状磁粉指示模様は形成しなかった。この結果から
磁化電流値が低い場合には、シート体４の厚さをできる
だけ薄いものとすべきことが判る。

【００８４】実施例４ 直線状溝２をその深さに表面から４mmに到る直線状勾配
をつけて形成した以外は、前記本発明Ｉの実施の形態と
同一仕様にて図２に示す構成の直方体ブロック１を３個
作成した。

【００８５】次に、厚さ０．２mmのアルミニウム箔、厚
さ０．４mmのアルミニウム板及び厚さ０．５mmのアルミ
ニウム箔を、それぞれ１００mm×３０mmに切断してシー
ト体４を３枚作成し、これら厚みの異なる各シート体４
を上記各直方体ブロック１に、前記本発明Ｉの実施の形
態と同一手段によって貼り付け、図１に示す構成の磁粉
評価治具３個を製作した。

【００８６】上記各評価治具を用いて、前記本発明Ｉの
実施の形態における残留法と同一条件にて残留法による
評価作業を実施した結果は表３に示す通りであった。

【００８７】

【表３】

【００８８】実施例５ 前記本発明IIの実施の形態と同一仕様にて図３、４に示
す構成の磁粉評価治具１０個を製作し、各評価治具をコ
イル法により前記本発明IIの実施の態様で使用した磁化
コイルによって磁化電流値直流１０００Ａで直方体１の
長手方向に対して平行方向の磁場を加え磁化した後、該
磁化後の各評価治具を前記本発明Ｉの実施の形態にて調
製したスーパーマグナ蛍光磁粉ＬＹ−２０（前出）を用
いた磁粉液に２秒間浸潰してからゆっくり引き上げ、各
シート体４表面に形成されている直線状溝３、３１、３
２に対応する各線状磁粉指示模様を紫外線灯照射下に、
目視にて観察し、前記本発明IIの実施の態様における場
合と同様にして分類したところ、いずれの評価治具も、
直線状溝３（９０°）に対応する線状磁粉指示模様は
○、直線状溝３１（６７．５°）に対応する線状磁粉指
示模様は△、直線状溝３２（４５°）に対応する線状磁
粉指示模様も△に分類でき、この結果から各評価治具の
溝は、ほぼ同一寸法・形状に形成されていることが確認
できた。

【００８９】実施例６、比較例２ 実施例５で製作した磁粉評価治具１個を用い、磁化電流
値を直流９００Ａとした以外は、前記本発明IIの実施の
形態における連続法と同一条件にて連続法による評価作
業を実施した結果は表４に示す通りであった。

【００９０】

【表４】

【００９１】なお、上記評価治具を用いて、磁化電流値
を直流５００Ａとした以外は、前記本発明IIの実施の形
態における連続法と同一条件にて連続法による評価作業
を実施したが、いずれの磁粉液の場合にもシート体４面
上に線状磁粉指示模様は形成しなかった。

【００９２】

【発明の効果】本発明Ｉ、ＩＩによれば、ほぼ同一寸法
・形状の溝（人工キズ）をもつ磁粉の評価治具が、再現
性よく、しかも、容易に製作でき、また、強度的にも耐
久性に優れたものが製作できる。そして、ほぼ同一寸法
・形状の溝（人工キズ）をもつ複数個の磁粉の評価治具
を併用することによって複数種の磁粉による各磁粉指示
模様の実物を比較することができる。

【００９３】また、本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具
は、使用後の洗浄が非常に容易である。

【００９４】また、本発明Ｉ、IIに係る磁粉の評価治具
を永久磁石化して置くことにより、磁化電源や磁化装置
がない場所において残留法による評価作業が実施でき
る。

【００９５】従って、本発明Ｉ、IIは、前記（１）〜
（６）の諸問題点が解決できるから、磁粉メーカーは勿
論、鉄鋼メーカーや自動車メーカーなどの磁粉ユーザー
の要請を満たすものであり、その産業利用性は大きいと
言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明Ｉに係る磁粉の評価治具の斜視図。

【図２】図１におけるシート体４を除いた状態を示す斜
視図。

【図３】本発明IIに係る磁粉の評価治具の斜視図。

【図４】図３におけるシート体４を除いた状態を示す平
面図。

【符号の説明】

１ 強磁性体材料からなる直方体 １１ 面 １２ 一方の短辺 １３
他方の短辺 １４ 一方の長辺 １５ 他方の長辺 ２ 一方の短辺１２端縁から対向する他方の短辺１３端
縁にかけて形成されている直線状溝 ３ 一方の長辺１４端縁から対向する他方の長辺１５端
縁にかけて形成されている直線状溝 ４ 非磁性体材料からなるシート体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−99257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−11352（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−75185（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 27/72 - 27/90

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁化することによって永久磁石化できる
   強磁性体材料からなる直方体の一面に、一方の短辺端縁
   から対向する他方の短辺端縁にかけて、０．１〜０．４
   ｍｍの範囲内の幅をもつ直線状溝をその深さに表面から
   ２〜５ｍｍの範囲内に到る直線状勾配をつけて形成する
   と共に、該溝が形成されている面に非磁性体材料からな
   る０．１〜０．５ｍｍの範囲内の厚みをもつシート体を
   貼り付けてなり、前記直方体が磁化されているときに前
   記溝から生じる漏洩磁束の強さが該溝の深さの勾配に対
   応して強から弱に段階的に変化していることを特徴とす
   る磁粉探傷試験方法用磁粉の評価治具。
2. 【請求項２】 磁化することによって永久磁石化できる
   強磁性体材料からなる直方体の一面に、一方の長辺端縁
   から対向する他方の長辺端縁にかけて、０．１〜０．４
   ｍｍの範囲内の幅で１〜５ｍｍの範囲内の一定深さをも
   つ直線状溝複数本を、間隔を置き、且つ、個々の直線状
   溝の一方の長辺に対する角度を９０°〜３０°の範囲内
   において順次小さくして形成すると共に、該溝が形成さ
   れている面に非磁性体材料からなる０．１〜０．５ｍｍ
   の範囲内の厚みをもつシート体を貼り付けてなり、前記
   直方体が磁化されているときに前記各溝から生じる漏洩
   磁束の強さが該各溝の一方の長辺に対する角度に対応し
   て強から弱に段階的に変化していることを特徴とする磁
   粉探傷試験方法用磁粉の評価治具。