JPH0627009A - 導電材料の割れ検知法 - Google Patents
導電材料の割れ検知法Info
- Publication number
- JPH0627009A JPH0627009A JP5759791A JP5759791A JPH0627009A JP H0627009 A JPH0627009 A JP H0627009A JP 5759791 A JP5759791 A JP 5759791A JP 5759791 A JP5759791 A JP 5759791A JP H0627009 A JPH0627009 A JP H0627009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crack
- resistance
- test piece
- test
- increase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】導電材料に生ずる割れを抵抗測定法により検知
するに際し、０≦α≦１の値を有する係数αを用いて電
気抵抗増加量（ΔＲ）から最大割れ深さ（ｘ）を求める
ことを特徴とする導電材料の割れ検知法。 【効果】１点の値（ΔＲ，ｘ）から係数αは得られ、こ
のαより、ΔＲとｘとの間の検量線が求まる。この検量
線を使用して、従来の試験法では得られなかった割れ発
生時間及び割れの進展性評価も可能となる。
するに際し、０≦α≦１の値を有する係数αを用いて電
気抵抗増加量（ΔＲ）から最大割れ深さ（ｘ）を求める
ことを特徴とする導電材料の割れ検知法。 【効果】１点の値（ΔＲ，ｘ）から係数αは得られ、こ
のαより、ΔＲとｘとの間の検量線が求まる。この検量
線を使用して、従来の試験法では得られなかった割れ発
生時間及び割れの進展性評価も可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電材料に生ずる割れ
の発生時期および割れ深さを検知する方法である。ここ
で言う導電材料とは、導電性プラスチック、導電性セラ
ミックス、金属材料であり、例えば、ステンレス鋼の環
境脆化試験における割れ発生時期および割れ深さを検知
する方法に関するものである。
の発生時期および割れ深さを検知する方法である。ここ
で言う導電材料とは、導電性プラスチック、導電性セラ
ミックス、金属材料であり、例えば、ステンレス鋼の環
境脆化試験における割れ発生時期および割れ深さを検知
する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化学プラントの装置は種々の金属材料、
有機材料、無機材料から構成されている。装置に対する
材料選定を行う場合、機械的強度および耐食性が考慮さ
れる。中でも耐食性は、装置材料を選定する上で極めて
重要である。耐食性評価には、使用する材料と環境によ
って種々の方法が用いられる。その中で応力腐食割れを
生じる材料に対しては従来から定荷重試験、低歪速度引
張試験、定歪試験等が行われてきた。
有機材料、無機材料から構成されている。装置に対する
材料選定を行う場合、機械的強度および耐食性が考慮さ
れる。中でも耐食性は、装置材料を選定する上で極めて
重要である。耐食性評価には、使用する材料と環境によ
って種々の方法が用いられる。その中で応力腐食割れを
生じる材料に対しては従来から定荷重試験、低歪速度引
張試験、定歪試験等が行われてきた。
【０００３】材料の応力腐食割れ評価では、割れ発生時
間および、発生した割れの進展性評価、すなわち割れ進
展速度を知ることが重要である。定荷重試験では、外部
から試験片に一定応力を付加し、腐食環境中における試
験片の破断時間により評価するか、あるいは一定期間浸
漬後の割れ発生有無により材料間の耐食性比較を行うも
のである。しかしながら、この方法では一定の浸漬試験
期間が経過しなければ試験片を評価できないことや、割
れ発生時期および割れ進展性の評価はできないと言った
問題点がある。次に低歪速度引張試験があるが、これは
腐食環境下で試験片を一定歪み速度（通常１０−７〜１
０−４／ｓ）で引張り、この時得られた応力ー歪み曲線
や、破面率、断面収縮率等を非腐食性環境（Ｎ２ガス、
Ａｒガス中）におけるデ−タと比較することにより割れ
感受性、割れ伝播挙動の評価を行う方法である。この方
法は短期間で評価できるが、割れ発生過程に関する情報
が得にくい。また、系に対して最も高い割れ感受性を与
える歪み速度範囲が存在することや、歪み速度によって
割れ形態が変化すること等の為に、試験条件を決定する
ことが難しいと言った問題がある。定歪み試験は、一定
歪みを与えた試験片を腐食環境中に浸漬、暴露し、割れ
発生の有無により割れ感受性を評価する方法である。こ
の試験に用いる試験片には溶接により残留応力を与えた
試験片とボルト、ナットの締付けによって一定の歪みを
与えた試験片の２種類がある。前者にはＨ−ｓｌｉｔ
型、Ｂｅｎｄ ｏｎ ｐｌａｔｅ型、Ｐａｔｃｈ ｏｎ
ｐｌａｔｅ型、Ｗｅｌｄｅｄ ｂｅａｍ型等があり、
後者にはＵ−ｂｅｎｄ、Ｄｏｕｂｌｅ Ｕ−ｂｅｎｄ、
Ｃ−ｒｉｎｇ、ＣＣＢ（Ｃｒｅｖｉｃｅ ｂｅｎｄ ｂ
ｅａｍ）法がある。これらの試験片を用いた定歪み試験
は試験片が小型で一度に数多くの試験ができる利点をも
っているが、応力状態が不明で目視以外の有効な割れ検
知法がないと言う問題がある。
間および、発生した割れの進展性評価、すなわち割れ進
展速度を知ることが重要である。定荷重試験では、外部
から試験片に一定応力を付加し、腐食環境中における試
験片の破断時間により評価するか、あるいは一定期間浸
漬後の割れ発生有無により材料間の耐食性比較を行うも
のである。しかしながら、この方法では一定の浸漬試験
期間が経過しなければ試験片を評価できないことや、割
れ発生時期および割れ進展性の評価はできないと言った
問題点がある。次に低歪速度引張試験があるが、これは
腐食環境下で試験片を一定歪み速度（通常１０−７〜１
０−４／ｓ）で引張り、この時得られた応力ー歪み曲線
や、破面率、断面収縮率等を非腐食性環境（Ｎ２ガス、
Ａｒガス中）におけるデ−タと比較することにより割れ
感受性、割れ伝播挙動の評価を行う方法である。この方
法は短期間で評価できるが、割れ発生過程に関する情報
が得にくい。また、系に対して最も高い割れ感受性を与
える歪み速度範囲が存在することや、歪み速度によって
割れ形態が変化すること等の為に、試験条件を決定する
ことが難しいと言った問題がある。定歪み試験は、一定
歪みを与えた試験片を腐食環境中に浸漬、暴露し、割れ
発生の有無により割れ感受性を評価する方法である。こ
の試験に用いる試験片には溶接により残留応力を与えた
試験片とボルト、ナットの締付けによって一定の歪みを
与えた試験片の２種類がある。前者にはＨ−ｓｌｉｔ
型、Ｂｅｎｄ ｏｎ ｐｌａｔｅ型、Ｐａｔｃｈ ｏｎ
ｐｌａｔｅ型、Ｗｅｌｄｅｄ ｂｅａｍ型等があり、
後者にはＵ−ｂｅｎｄ、Ｄｏｕｂｌｅ Ｕ−ｂｅｎｄ、
Ｃ−ｒｉｎｇ、ＣＣＢ（Ｃｒｅｖｉｃｅ ｂｅｎｄ ｂ
ｅａｍ）法がある。これらの試験片を用いた定歪み試験
は試験片が小型で一度に数多くの試験ができる利点をも
っているが、応力状態が不明で目視以外の有効な割れ検
知法がないと言う問題がある。
【０００４】以上、述べてきたように応力腐食割れ試験
法には種々の方法があるが、割れ発生時期および割れ進
展性を検知、評価できる方法はないのが現状である。
法には種々の方法があるが、割れ発生時期および割れ進
展性を検知、評価できる方法はないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような背景および状況において簡便に割れ発生時期およ
び割れ進展性を評価できる割れ検知法を提供することに
ある。
ような背景および状況において簡便に割れ発生時期およ
び割れ進展性を評価できる割れ検知法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的に
関して鋭意検討を行った結果、定歪み試験における切り
欠き付きの試験片については、導電材料に生じる割れを
抵抗測定法を検知するに際し、０＜α≦１の値を有する
割れ成長係数αを用いて電気抵抗増加量（以下、ΔＲと
略する）から最大割れ深さ（以下、ｘと略する）を求め
ることにより割れ進展性を評価できることを見出だし
た。以下、本発明をさらに詳細に説明する。
関して鋭意検討を行った結果、定歪み試験における切り
欠き付きの試験片については、導電材料に生じる割れを
抵抗測定法を検知するに際し、０＜α≦１の値を有する
割れ成長係数αを用いて電気抵抗増加量（以下、ΔＲと
略する）から最大割れ深さ（以下、ｘと略する）を求め
ることにより割れ進展性を評価できることを見出だし
た。以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００７】
【作用】本発明は定歪み試験において腐食環境下に浸漬
あるいは暴露されている試験片の抵抗を交流四端子法で
測定し、歪みを与えない試験片の抵抗値との比較から割
れ発生に伴う抵抗増加を測定するものである。この場
合、抵抗増加しはじめる時点が割れ発生時期となる。そ
してｘとΔＲとの関係式において係数αを考慮すること
により、ΔＲからｘを見積ることができる。以下、本発
明を円周切り欠き付き丸棒試験片を例として詳細に説明
する。本発明によると丸棒試験片に生じた割れによるΔ
Ｒは（１）式で表される。
あるいは暴露されている試験片の抵抗を交流四端子法で
測定し、歪みを与えない試験片の抵抗値との比較から割
れ発生に伴う抵抗増加を測定するものである。この場
合、抵抗増加しはじめる時点が割れ発生時期となる。そ
してｘとΔＲとの関係式において係数αを考慮すること
により、ΔＲからｘを見積ることができる。以下、本発
明を円周切り欠き付き丸棒試験片を例として詳細に説明
する。本発明によると丸棒試験片に生じた割れによるΔ
Ｒは（１）式で表される。
【０００８】 ここで、ρは比抵抗値（μΩ・ｃｍ）、Ｌは切り欠き幅
（ｃｍ）、ｒ０は初期半径（ｃｍ）、αは係数（０＜α
≦１）、ｘは割れ深さ（ｃｍ）、Ｒ０は初期抵抗値（μ
Ω）である。
（ｃｍ）、ｒ０は初期半径（ｃｍ）、αは係数（０＜α
≦１）、ｘは割れ深さ（ｃｍ）、Ｒ０は初期抵抗値（μ
Ω）である。
【０００９】尚、本発明に於ける、係数αとは、最大割
れ深さｘから平均割れ深さを求める為の係数と推察され
る。従って、割れ深さの平均値はαｘで表現され、αは
０＜α≦１の任意の値をとる。
れ深さｘから平均割れ深さを求める為の係数と推察され
る。従って、割れ深さの平均値はαｘで表現され、αは
０＜α≦１の任意の値をとる。
【００１０】また、この係数αの値は１点の（ΔＲ、
ｘ）値から（１）式により求まるものであり、こうして
求めたα値を代入した（１）式により、その導電材料の
環境に対する、ΔＲとｘとの間の検量線が求まる。そし
て、この方法から求めたｘと時間との関係から割れ進展
速度を求めることも可能である。
ｘ）値から（１）式により求まるものであり、こうして
求めたα値を代入した（１）式により、その導電材料の
環境に対する、ΔＲとｘとの間の検量線が求まる。そし
て、この方法から求めたｘと時間との関係から割れ進展
速度を求めることも可能である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１２】実施例１ 第１図に示すような測定装置を組み、試験を行った。ま
ず、試験片としてＳＵＳ３０４ステンレス鋼を用いた円
周切り欠き付き丸棒試験片（１：６ｍｍφ×２１０ｍ
ｍ）を試験に供した。この試験片の切り欠き部を電解研
磨（リン酸：硫酸＝３：２の水溶液，８０℃）した後、
腐食槽付き低歪み速度引張り試験機２に取付け、９．４
×１０−４ｃｍ／ｓの歪み速度で０．７ｍｍの歪みを与
えた後、３０℃、５Ｎ−Ｈ２ＳＯ４＋０．５Ｎ−ＮａＣ
ｌ溶液を腐食槽３に入れた。この腐食槽はジャケット付
きであり、ジャケット部に温水４を流すことにより試験
温度を一定にした。そして、試験片の両端に抵抗測定用
端子５を取付け、交流四端子抵抗測定器６により、ΔＲ
を測定し、ポテンショスタット７を介してレコ−ダ−８
に出力させた。ポテンショスタットを介するのは抵抗測
定器からの出力電圧に逆電圧を加え、レコ−ダ−出力時
の感度を高めるためである。このようにしてΔＲ＝３７
０μΩまでのΔＲ−時間（ｈｒ）の関係を得た。得られ
たΔＲ−時間の関係を３図に示す。３図からＳＵＳ３０
４の割れ発生時間は抵抗増加しはじめた時点、つまり１
０時間後であることが分る。この際、歪みを与えない試
験片について全面腐食による抵抗増加を測定したが、こ
の抵抗増加量は無視できるものであった。次にΔＲ＝３
７０μΩまで抵抗増加した試験片を軸と平行に切断し、
断面観察からｘを測定した。この時のｘは０．０７７ｃ
ｍであった。この結果並びにρ＝７１μΩ・ｃｍ，Ｌ＝
０．２ｃｍ，ｒ０＝０．１３７ｃｍ，及びＲ０＝２４０
μΩの値を（１）式に代入すると、α値は０．６６とな
った。従って、この環境におけるＳＵＳ３０４のΔＲ−
ｘの関係式は（２）式で表されることになる。
ず、試験片としてＳＵＳ３０４ステンレス鋼を用いた円
周切り欠き付き丸棒試験片（１：６ｍｍφ×２１０ｍ
ｍ）を試験に供した。この試験片の切り欠き部を電解研
磨（リン酸：硫酸＝３：２の水溶液，８０℃）した後、
腐食槽付き低歪み速度引張り試験機２に取付け、９．４
×１０−４ｃｍ／ｓの歪み速度で０．７ｍｍの歪みを与
えた後、３０℃、５Ｎ−Ｈ２ＳＯ４＋０．５Ｎ−ＮａＣ
ｌ溶液を腐食槽３に入れた。この腐食槽はジャケット付
きであり、ジャケット部に温水４を流すことにより試験
温度を一定にした。そして、試験片の両端に抵抗測定用
端子５を取付け、交流四端子抵抗測定器６により、ΔＲ
を測定し、ポテンショスタット７を介してレコ−ダ−８
に出力させた。ポテンショスタットを介するのは抵抗測
定器からの出力電圧に逆電圧を加え、レコ−ダ−出力時
の感度を高めるためである。このようにしてΔＲ＝３７
０μΩまでのΔＲ−時間（ｈｒ）の関係を得た。得られ
たΔＲ−時間の関係を３図に示す。３図からＳＵＳ３０
４の割れ発生時間は抵抗増加しはじめた時点、つまり１
０時間後であることが分る。この際、歪みを与えない試
験片について全面腐食による抵抗増加を測定したが、こ
の抵抗増加量は無視できるものであった。次にΔＲ＝３
７０μΩまで抵抗増加した試験片を軸と平行に切断し、
断面観察からｘを測定した。この時のｘは０．０７７ｃ
ｍであった。この結果並びにρ＝７１μΩ・ｃｍ，Ｌ＝
０．２ｃｍ，ｒ０＝０．１３７ｃｍ，及びＲ０＝２４０
μΩの値を（１）式に代入すると、α値は０．６６とな
った。従って、この環境におけるＳＵＳ３０４のΔＲ−
ｘの関係式は（２）式で表されることになる。
【００１３】 次に同様の試験を行い、種々に抵抗増加した試験片の実
験値（割れ深さ，抵抗増加量）と先に求めた（２）式に
よる検量線との比較を行った。この結果を図３に示す。
図３において実験値と計算値は良く一致することが分
る。また、図２と（２）式より割れ発生時から２０時間
毎の割れ進展速度を求めると表１のようになり、割れ進
展性も評価できることが分る。
験値（割れ深さ，抵抗増加量）と先に求めた（２）式に
よる検量線との比較を行った。この結果を図３に示す。
図３において実験値と計算値は良く一致することが分
る。また、図２と（２）式より割れ発生時から２０時間
毎の割れ進展速度を求めると表１のようになり、割れ進
展性も評価できることが分る。
【００１４】実施例２ 試験片にＳＵＳ３１６ステンレス鋼を用いて実施例１と
同様の操作を行った。得られたΔＲ−時間の関係を図４
に示す。図４かられ発生時間は２０時間後であることが
分る。また、この時のΔＲとｘから、係数αの値は、
０．４８となった。これらの結果から割れ深さ−抵抗増
加量の関係式は（３）式のようになる。そして、図５に
（３）式による計算値と種々に抵抗増加した試験片の実
験値（ｘ及びΔＲ）を示すが、実験値と計算値は良く一
致することが分る。
同様の操作を行った。得られたΔＲ−時間の関係を図４
に示す。図４かられ発生時間は２０時間後であることが
分る。また、この時のΔＲとｘから、係数αの値は、
０．４８となった。これらの結果から割れ深さ−抵抗増
加量の関係式は（３）式のようになる。そして、図５に
（３）式による計算値と種々に抵抗増加した試験片の実
験値（ｘ及びΔＲ）を示すが、実験値と計算値は良く一
致することが分る。
【００１５】また、表２に示すように割れ進展性も評価
できる。
できる。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
導電材料の割れ検知法は、従来、用いられて来きた試験
法では得られない割れ発生時間および割れ進展性を評価
できるものであり、プラント装置の材質選定時に有用な
デ−タを与えるものである。また、実機における割れト
ラブルが発生した場合、代替材料を選定する場合や、耐
食材料を開発する際の指針となるデ−タを与える等、そ
の実用上の価値は大なるものがある。
導電材料の割れ検知法は、従来、用いられて来きた試験
法では得られない割れ発生時間および割れ進展性を評価
できるものであり、プラント装置の材質選定時に有用な
デ−タを与えるものである。また、実機における割れト
ラブルが発生した場合、代替材料を選定する場合や、耐
食材料を開発する際の指針となるデ−タを与える等、そ
の実用上の価値は大なるものがある。
【図１】導電材料の割れ検知測定装置を示す図である。
１：円周切り欠付き丸棒試験片 ２：低歪み速度引張り試験機 ３：腐食槽 ４：温水 ５：抵抗測定用端子 ６：交流四端子抵抗測定器 ７：ポテンショスタット ８：レコーダー
【図２】実施例１におけるＳＵＳ３０４の円周切り欠付
き丸棒試験片の時間に対する低抗増加を示す図である。
き丸棒試験片の時間に対する低抗増加を示す図である。
【図３】実施例１におけるＳＵＳ３０４の円周切り欠付
き丸棒試験片の割れ深さと抵抗増加量との関係を示す図
であり、計算値と実測値との比較を示す図である。
き丸棒試験片の割れ深さと抵抗増加量との関係を示す図
であり、計算値と実測値との比較を示す図である。
【図４】実施例２におけるＳＵＳ３１６の円周切り欠付
き丸棒試験片の時間に対する抵抗増加を示す図である。
き丸棒試験片の時間に対する抵抗増加を示す図である。
【図５】実施例１におけるＳＵＳ３１６の円周切り欠付
き丸棒試験片の割れ深さと抵抗増加量との関係を示す図
であり、計算値と実測値との比較を示す図である。
き丸棒試験片の割れ深さと抵抗増加量との関係を示す図
であり、計算値と実測値との比較を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】導電材料に生ずる割れを抵抗測定法により
検知するに際し、係数α（０＜α≦１）を用いて電気抵
抗増加量から最大割れ深さを求めることを特徴とする導
電材料の割れ検知法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5759791A JPH0627009A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 導電材料の割れ検知法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5759791A JPH0627009A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 導電材料の割れ検知法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627009A true JPH0627009A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=13060263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5759791A Pending JPH0627009A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 導電材料の割れ検知法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112384782A (zh) * | 2018-07-17 | 2021-02-19 | 大金工业株式会社 | 熔融加工性氟树脂注射成型品的检查方法和熔融加工性氟树脂注射成型品的制造方法 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP5759791A patent/JPH0627009A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112384782A (zh) * | 2018-07-17 | 2021-02-19 | 大金工业株式会社 | 熔融加工性氟树脂注射成型品的检查方法和熔融加工性氟树脂注射成型品的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6280603B1 (en) | Electrochemical noise technique for corrosion | |
| JPS63180851A (ja) | 強磁性加工物のクリープ損傷判定方法 | |
| JPH0650927A (ja) | 応力腐食割れによる亀裂又は破断の検出方法 | |
| US8506777B2 (en) | Localized corrosion monitoring device for limited conductivity fluids | |
| Baboian et al. | Cyclic Polarization Measurements--Experimental Procedure and Evaluation of Test Data | |
| Leinonen | Stress corrosion cracking and life prediction evaluation of austenitic stainless steels in calcium chloride solution | |
| JP2008292408A (ja) | ステンレス鋼のすきま腐食発生の時間的評価方法 | |
| US11656169B2 (en) | Development of control samples to enhance the accuracy of HIC testing | |
| JPH0627009A (ja) | 導電材料の割れ検知法 | |
| EP0888538B1 (en) | Method for monitoring Nylon 11 parts | |
| JP3486315B2 (ja) | 焼戻しマルテンサイト鋼の高温損傷評価方法 | |
| RU2234079C2 (ru) | Способ и устройство определения остаточного ресурса тонкостенных оболочек из резервуарных и трубных сталей | |
| US5537043A (en) | Method for monitoring cracks and critical concentration by using phase angle | |
| JPH04204043A (ja) | 導電材料の割れ検知法 | |
| JPH0345790B2 (ja) | ||
| RU2221231C2 (ru) | Способ определения остаточного ресурса металла магистрального трубопровода | |
| JPH02157642A (ja) | 金属材料の劣化度評価のための電気化学計測用ジェル電極 | |
| JPH01129154A (ja) | 金属材料の脆化度検査法および装置 | |
| Dean | Recent Developments in Standards for Electrochemical Corrosion Testing | |
| JPH0792139A (ja) | 材料の疲労損傷度を評価する方法 | |
| JPH0566541B2 (ja) | ||
| Yamashita et al. | Nondestructive evaluation of fatigue and creep-fatigue damage in 12% Cr stainless steel by the induced current focusing potential drop technique | |
| JPH07225217A (ja) | 金属材料の時効劣化検出方法 | |
| GB2057690A (en) | Testing metal components for strain therein | |
| JPH01284732A (ja) | 高温機器のクリープ余寿命評価方法 |