JP4864754B2 - 引張り試験方法及び装置 - Google Patents
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Description
(1) 試験片をその両端部にて長手方向に引張りつつ、走査電子顕微鏡にて試験片の表面の反射電子像を撮像し、反射電子像を画像解析することにより、試料片の結晶粒毎の変形量及び引張り方向に対する結晶粒毎の断面積を逐次演算する引張り試験方法であって、前記変形量を算出するに際し、第1の反射電子像における結晶粒の重心位置と、前記第1の反射電子像とは異なる撮像タイミングで撮像された第2の反射電子像における結晶粒の重心位置とを計算し、最も近い重心位置を持つ結晶粒を同一の結晶粒であると特定することを特徴とする引張り試験方法。
(2) 前記変形量を算出するに際し、前記第1の反射電子像における結晶粒の画像を引張り方向に均一に伸ばし、引張り方向と垂直な方向に均一に縮めた画像を作成し、前記第2の反射電子像における結晶粒と比較し、最も近い形状の粒を選ぶことで、両方向の変形量を求めることを特徴とする(1)に記載の引張り試験方法。
(3) 前記反射電子像を撮像する前に、試験片表面にアルゴンイオンビームを照射することを特徴とする前記(1)または(2)に記載の引張り試験方法。
(4) 試験片に与えられる引張り荷重と対応させて前記変形量及び断面積を逐次演算することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の引張り試験方法。
(5) 試験片の複数箇所の前記変形量及び断面積を逐次演算することにより、複数箇所の応力-歪曲線を同時測定することを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の引張り試験方法。
(6) 走査電子顕微鏡内に試料引張り機構及び反射電子検出器及びアルゴンイオンビーム照射装置を装備し、かつ、前記試料引張り機構による試料片の変形量及び断面積を逐次演算するための画像解析計算機を有する引張り試験装置であって、前記変形量を演算するに際し、第1の反射電子像における結晶粒の重心位置と、前記第1の反射電子像とは異なる撮像タイミングで撮像された第2の反射電子像における結晶粒の重心位置とを計算し、最も近い重心位置を持つ結晶粒を同一の結晶粒であると特定することを特徴とする引張り試験装置。
(7) 前記変形量を演算するに際し、前記第1の反射電子像における結晶粒の画像を引張り方向に均一に伸ばし、引張り方向と垂直な方向に均一に縮めた画像を作成し、前記第2の反射電子像における結晶粒と比較し、最も近い形状の粒を選ぶことで、両方向の変形量を求めることを特徴とする前記(6)に記載の引張り試験装置。
したがって、L方向、C方向の歪量が分かれば、Z方向の歪量が計算できる。
引張り変形により、断面積SはS0よりも小さくなる。試験片が均一に変形している場合は、断面積Sは、引張り方向(L方向)の歪量Δl/lを用いて計算できる。
したがって、荷重Fが付与された場合の応力σは、
σ = F/S = F/(S0×(1-Δl/l)) … (式4)
となる。しかしながら、引張り方向の歪量Δl/lは場所により異なる。特に、L方向の位置が違うと、歪量Δl/lの違いが顕著になる。したがって、応力σを計算する場合、結晶粒毎のL方向への歪量Δl/lを用いて計算することにより、より正確な応力を計算することが出来る。
2 鏡筒
3 試料室
4 反射電子検出器
5 ロードセル
6 固定板
7 画像解析計算機
8 モニター
9 試験片
10 試験片掴み
11 アルゴンイオンビーム銃
Claims (7)
- 試験片をその両端部にて長手方向に引張りつつ、走査電子顕微鏡にて試験片の表面の反射電子像を撮像し、反射電子像を画像解析することにより、試料片の結晶粒毎の変形量及び引張り方向に対する結晶粒毎の断面積変化を逐次演算して算出する引張り試験方法であって、
前記変形量を算出するに際し、第1の反射電子像における結晶粒の重心位置と、前記第1の反射電子像とは異なる撮像タイミングで撮像された第2の反射電子像における結晶粒の重心位置とを計算し、最も近い重心位置を持つ結晶粒を同一の結晶粒であると特定することを特徴とする引張り試験方法。 - 前記変形量を算出するに際し、前記第1の反射電子像における結晶粒の画像を引張り方向に均一に伸ばし、引張り方向と垂直な方向に均一に縮めた画像を作成し、前記第2の反射電子像における結晶粒と比較し、最も近い形状の粒を選ぶことで、両方向の変形量を求めることを特徴とする請求項1に記載の引張り試験方法。
- 前記反射電子像を撮像する前に、試験片表面にアルゴンイオンビームを照射することを特徴とする請求項2に記載の引張り試験方法。
- 試験片に与えられる引張り荷重と対応させて前記変形量及び断面積変化を逐次演算することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の引張り試験方法。
- 試験片の複数箇所の前記変形量及び断面積変化を逐次演算することにより、複数箇所の応力-歪曲線を同時測定することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の引張り試験方法。
- 走査電子顕微鏡内に試料引張り機構及び反射電子検出器及びアルゴンイオンビーム照射装置を装備し、かつ、前記試料引張り機構による試料片の変形量及び断面積変化を逐次演算するための画像解析計算機を有する引張り試験装置であって、
前記変形量を演算するに際し、第1の反射電子像における結晶粒の重心位置と、前記第1の反射電子像とは異なる撮像タイミングで撮像された第2の反射電子像における結晶粒の重心位置とを計算し、最も近い重心位置を持つ結晶粒を同一の結晶粒であると特定することを特徴とする引張り試験装置。 - 前記変形量を演算するに際し、前記第1の反射電子像における結晶粒の画像を引張り方向に均一に伸ばし、引張り方向と垂直な方向に均一に縮めた画像を作成し、前記第2の反射電子像における結晶粒と比較し、最も近い形状の粒を選ぶことで、両方向の変形量を求めることを特徴とする請求項6に記載の引張り試験装置。
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