JPH02212749A - 微視欠陥の検出方法 - Google Patents
微視欠陥の検出方法Info
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- JPH02212749A JPH02212749A JP3105789A JP3105789A JPH02212749A JP H02212749 A JPH02212749 A JP H02212749A JP 3105789 A JP3105789 A JP 3105789A JP 3105789 A JP3105789 A JP 3105789A JP H02212749 A JPH02212749 A JP H02212749A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高温用機器の損傷評価法に係り、特に、超微
粒子を用いて材料中に発生した微視欠陥の形状を測定す
るのに好適な欠陥検出方法に関する。
粒子を用いて材料中に発生した微視欠陥の形状を測定す
るのに好適な欠陥検出方法に関する。
従来、高温機器に発生した欠陥の検出方法は、ザ、イン
ターナショナル、コンファレンス、オン。
ターナショナル、コンファレンス、オン。
クリープ（１９８６年）第４０３頁から第４０９頁（Ｔ
ｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ ｏｎ Ｃｒｅｅｐ。
ｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ ｏｎ Ｃｒｅｅｐ。
（１９８６）ＰＰ４０３−４０９）において論じられて
いるプラスチックフィルムだけにより、材料表面組織を
反転する方法が一般的であった。これは、実機部材を切
り出し、直接、観察することが不可能なためであった。
いるプラスチックフィルムだけにより、材料表面組織を
反転する方法が一般的であった。これは、実機部材を切
り出し、直接、観察することが不可能なためであった。
しかし、欠陥から材料の損傷を正確に評価するには、欠
陥の有無だけではなく、欠陥の形状を検討する必要があ
る。
陥の有無だけではなく、欠陥の形状を検討する必要があ
る。
１−記従来技術は欠陥の形状を高精度に転写する点が考
慮されておらず、欠陥寸法から損傷を評価することがで
きない問題点があった。
慮されておらず、欠陥寸法から損傷を評価することがで
きない問題点があった。
本発明のｌ」的は欠陥寸法を正確に転写し、欠陥寸法か
ら高温機器の受けた損傷量を精度良く評価することにあ
る。
ら高温機器の受けた損傷量を精度良く評価することにあ
る。
Ｌ記［Ｉ的は、表面に発生した微視欠陥中に、欠陥寸法
ＬＪ比へて著しく小さな超微粒子を充填し、超微粒子！
、こより形成された物の寸法を計測することにより達成
される。さらに、得られた画像を輝度により区分し、対
象となる欠陥部分を区別することにより、正確、かつ、
迅速に材料の損傷量を評価することが可能となった。
ＬＪ比へて著しく小さな超微粒子を充填し、超微粒子！
、こより形成された物の寸法を計測することにより達成
される。さらに、得られた画像を輝度により区分し、対
象となる欠陥部分を区別することにより、正確、かつ、
迅速に材料の損傷量を評価することが可能となった。
超微粒子は粒径が対象とする微視欠陥に比へて著しく小
さく欠陥内にすきまなく充填することができる。この超
微粒子により形成された欠陥形状を示す部分を検出する
ことにより、高精度に欠陥寸法を測定することが可能と
なる。また、得ら肛た画像を輝度値により区分し、欠陥
部のみを区別することにより、迅速に、多量の欠陥形状
を評価して損傷量を検出することができる。
さく欠陥内にすきまなく充填することができる。この超
微粒子により形成された欠陥形状を示す部分を検出する
ことにより、高精度に欠陥寸法を測定することが可能と
なる。また、得ら肛た画像を輝度値により区分し、欠陥
部のみを区別することにより、迅速に、多量の欠陥形状
を評価して損傷量を検出することができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。検出
対象相は蒸気タービン用ロータ材であるＣ ｒ−Ｍ ｏ
−Ｖ鋼とした。まず、検出面をグラインダ＄１２００
で湿式研磨後、５μｍダイヤモンド・パフ、及び、０．
０５μｍアルミナバフ研磨を行ない４％ナイタル・エツ
チング、さらに、０．０５μｍアルミナ・パフ及び４％
ナイタル・エツチング後、水洗／乾燥後、超音波洗浄す
る。
対象相は蒸気タービン用ロータ材であるＣ ｒ−Ｍ ｏ
−Ｖ鋼とした。まず、検出面をグラインダ＄１２００
で湿式研磨後、５μｍダイヤモンド・パフ、及び、０．
０５μｍアルミナバフ研磨を行ない４％ナイタル・エツ
チング、さらに、０．０５μｍアルミナ・パフ及び４％
ナイタル・エツチング後、水洗／乾燥後、超音波洗浄す
る。
このような処理をした試料表面に平均粒径が１０−２μ
ｍの超微粒子ＴＡＮを塗布した（ａ）。
ｍの超微粒子ＴＡＮを塗布した（ａ）。
試料表面に有機溶剤により軟化させたプラスチック・フ
ィルムを添付し、表面上の余分な粒子をフィルムを剥が
すことにより取り除いた（ｂ）。さらに、プラスチック
フィルムを添付し、微視欠陥上の超微粒子を転写するこ
とにより、欠陥寸法をフィルム上にトレースした（Ｃ）
。
ィルムを添付し、表面上の余分な粒子をフィルムを剥が
すことにより取り除いた（ｂ）。さらに、プラスチック
フィルムを添付し、微視欠陥上の超微粒子を転写するこ
とにより、欠陥寸法をフィルム上にトレースした（Ｃ）
。
得ら九たフィルム表面を金蒸着し、走査型＠子顕微鏡で
観察し、欠陥形状を把握する。観察は、約１０ｍｍＸ１
０ｎｎの領域を０ 、５１１ｎの等間隔に分割しその格
子点を観察視野とした。ＳＥＭによる観察倍率は二千倍
、観察視野数は百以上、あるいは、微視欠陥の観察個数
を義士以上とした。寸法の測定は第２図に示す流れに従
い、画像解析装置を用いて実施した。すなわち、得られ
た観察視野像を輝度値により分割し、欠陥部分に対応す
る輝度を指定することにより欠陥部とそれ以外の部分と
を区別した。こうして得られた画面を第３図に示す、さ
らに、欠陥部を示す画像内に含まれる画素数を算出し、
欠陥の長さ、及び、面積を測定した。その結果、観察し
た微視欠陥の平均長さは約１．４μｍであることが明ら
かとなった。この値を、予め得られている微視欠陥の長
さとクリープ損傷の関係に代入し、木材のクリープ損傷
が約０．５５であることが判明した。すなわち、今後、
同一の温度と応力の条件で使用すれば、全寿命が約２８
００ｈであることから、約１２６０１１で寿命となるこ
とが明らかとなった。
観察し、欠陥形状を把握する。観察は、約１０ｍｍＸ１
０ｎｎの領域を０ 、５１１ｎの等間隔に分割しその格
子点を観察視野とした。ＳＥＭによる観察倍率は二千倍
、観察視野数は百以上、あるいは、微視欠陥の観察個数
を義士以上とした。寸法の測定は第２図に示す流れに従
い、画像解析装置を用いて実施した。すなわち、得られ
た観察視野像を輝度値により分割し、欠陥部分に対応す
る輝度を指定することにより欠陥部とそれ以外の部分と
を区別した。こうして得られた画面を第３図に示す、さ
らに、欠陥部を示す画像内に含まれる画素数を算出し、
欠陥の長さ、及び、面積を測定した。その結果、観察し
た微視欠陥の平均長さは約１．４μｍであることが明ら
かとなった。この値を、予め得られている微視欠陥の長
さとクリープ損傷の関係に代入し、木材のクリープ損傷
が約０．５５であることが判明した。すなわち、今後、
同一の温度と応力の条件で使用すれば、全寿命が約２８
００ｈであることから、約１２６０１１で寿命となるこ
とが明らかとなった。
一方、木材を同一の条件でクリープ試験した結果、木材
は１３９３ｈで破断し、本発明法で得られた寿命との差
は１０％以下であることがわかった。さらに、直接試料
表面の欠陥寸法をＳＥＭにより観察した場合に得られた
欠陥の平均長さは約１．３５μｍであり、本発明法が直
接観察法と同等の観察精度をもつことがわかった。
は１３９３ｈで破断し、本発明法で得られた寿命との差
は１０％以下であることがわかった。さらに、直接試料
表面の欠陥寸法をＳＥＭにより観察した場合に得られた
欠陥の平均長さは約１．３５μｍであり、本発明法が直
接観察法と同等の観察精度をもつことがわかった。
本発明によれば、高温機器に発生した微視欠陥の寸法を
精度良く転写することができ、材料の損傷を微視欠陥の
寸法から高精度に推定するのに効果がある。
精度良く転写することができ、材料の損傷を微視欠陥の
寸法から高精度に推定するのに効果がある。
第１図は本発明の一実施例である超微粒子による微視欠
陥の転写方法の説明図、第２図は微視欠陥に基づく損傷
評価のフローチャート、第３図は画像処理により得られ
た欠陥を示す画像図、第４図はクリープ損傷と微視欠陥
寸法の関係図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・欠陥。
陥の転写方法の説明図、第２図は微視欠陥に基づく損傷
評価のフローチャート、第３図は画像処理により得られ
た欠陥を示す画像図、第４図はクリープ損傷と微視欠陥
寸法の関係図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・欠陥。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、高温用機器内に発生した微視欠陥の形状より、その
損傷量を評価する方法において、超微粒子を大気中で前
記微視欠陥内に充填することにより前記微視欠陥を検知
することを特徴とする微視欠陥の検出方法。 ２、高温用機器内に発生した微視欠陥の形状より、各部
位の損傷量を評価する方法において、 磁性をもつ超微粒子を大気中で前記微視欠陥内に充填し
、前記微視欠陥の形状を磁気的に検出することを特徴と
する微視欠陥の検出方法。 ３、高温用機器に発生した微視欠陥の形状より各部位の
損傷量を評価する方法において、低融点の超微粒子を大
気中で前記微視欠陥内に充填し、平面上に前記超微粒子
を焼付けることにより、前記微視欠陥の形状を転写する
ことを特徴とする微視欠陥の検出方法。 ４、請求項１ないし３より得られた欠陥形状を含む画像
を輝度により分割し、欠陥のみに関係した輝度値を指定
することにより欠陥部を他の材料組織と区別することを
特徴とする欠陥形状の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105789A JPH02212749A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 微視欠陥の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105789A JPH02212749A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 微視欠陥の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212749A true JPH02212749A (ja) | 1990-08-23 |
Family
ID=12320854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3105789A Pending JPH02212749A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 微視欠陥の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02212749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310958A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 材料寿命の評価システム、及び、その評価方法 |
| CN104422693A (zh) * | 2013-08-23 | 2015-03-18 | 上海金艺检测技术有限公司 | 冷轧辊表面微小线性缺陷的定性检测方法 |
| CN115343301A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司 | 一种非金属材料亚表面损伤深度的表征方法 |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3105789A patent/JPH02212749A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310958A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 材料寿命の評価システム、及び、その評価方法 |
| CN104422693A (zh) * | 2013-08-23 | 2015-03-18 | 上海金艺检测技术有限公司 | 冷轧辊表面微小线性缺陷的定性检测方法 |
| CN115343301A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司 | 一种非金属材料亚表面损伤深度的表征方法 |
| CN115343301B (zh) * | 2022-10-20 | 2023-05-23 | 盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司 | 一种非金属材料亚表面损伤深度的表征方法 |
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