JPH08304301A - フェライト系材料の経年劣化測定方法 - Google Patents
フェライト系材料の経年劣化測定方法Info
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- JPH08304301A JPH08304301A JP13264195A JP13264195A JPH08304301A JP H08304301 A JPH08304301 A JP H08304301A JP 13264195 A JP13264195 A JP 13264195A JP 13264195 A JP13264195 A JP 13264195A JP H08304301 A JPH08304301 A JP H08304301A
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- Japan
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- lmp
- ferrite
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フェライト系材料の経年劣化について、個人
差なく迅速に測定できる方法を実現する。 【構成】 高温状態で使用されたフェライト系材料のミ
クロ組織を写真撮影した後、二値化処理してパーライト
の面積率を求め、これを予め求めたパーライトの面積率
とＬＭＰとの関係に当てはめてＬＭＰを求めることによ
って、フェライト系材料の経年劣化度合についての高精
度の測定が迅速かつ容易に個人差なく実施できるものと
し、材料の余寿命の予測を可能とする。
差なく迅速に測定できる方法を実現する。 【構成】 高温状態で使用されたフェライト系材料のミ
クロ組織を写真撮影した後、二値化処理してパーライト
の面積率を求め、これを予め求めたパーライトの面積率
とＬＭＰとの関係に当てはめてＬＭＰを求めることによ
って、フェライト系材料の経年劣化度合についての高精
度の測定が迅速かつ容易に個人差なく実施できるものと
し、材料の余寿命の予測を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラ部材の加熱器
管、再熱器管及び蒸発管などに適用されるフェライト系
材料の経年劣化測定方法に関する。
管、再熱器管及び蒸発管などに適用されるフェライト系
材料の経年劣化測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ用管材は、高温で長時間使用され
て経年劣化損傷をうけるものが多くなりつつあり、ま
た、異常運転などのトラブルにより損傷をうけるものも
ある。
て経年劣化損傷をうけるものが多くなりつつあり、ま
た、異常運転などのトラブルにより損傷をうけるものも
ある。
【０００３】このような履歴をうけた管材がどのような
組織変化を生じて材質劣化したかを知ることは、管材の
取替時期の決定や過熱温度の評価をする上で重要であ
る。従来のこの種の組織変化の状態の評価は、写真比較
法やベテランの経験的判断によって行われていた。
組織変化を生じて材質劣化したかを知ることは、管材の
取替時期の決定や過熱温度の評価をする上で重要であ
る。従来のこの種の組織変化の状態の評価は、写真比較
法やベテランの経験的判断によって行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の管材の組織変化
の状態の評価においては、次のような課題を有してい
た。
の状態の評価においては、次のような課題を有してい
た。
【０００５】（１）限られた写真データによる比較法に
よる場合、対象範囲のごく一部しか評価することができ
ない。また、判断に時間を要するばかりでなく、主観的
要素が入り誤差が大きい。
よる場合、対象範囲のごく一部しか評価することができ
ない。また、判断に時間を要するばかりでなく、主観的
要素が入り誤差が大きい。
【０００６】（２）ベテランの経験的判断による場合、
ベテランがいなければ評価することができず、また、ベ
テランにより評価がなされてもそれがどの程度の精度の
あるものか判断することができない。本発明は上記の課
題を解決しようとするものである。
ベテランがいなければ評価することができず、また、ベ
テランにより評価がなされてもそれがどの程度の精度の
あるものか判断することができない。本発明は上記の課
題を解決しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のフェライト系材
料の経年劣化測定方法は、高温状態で使用されたフェラ
イト系材料のミクロ組織を写真撮影し、この撮影された
画像を二値化処理し、パーライトの面積率を求めた後、
これを予め求めたパーライトの面積率とラーソン・ミラ
ー・パラメータ（以下、ＬＭＰとする）との関係に当て
はめてＬＭＰを求め、経年劣化の度合を測定することを
特徴としている。
料の経年劣化測定方法は、高温状態で使用されたフェラ
イト系材料のミクロ組織を写真撮影し、この撮影された
画像を二値化処理し、パーライトの面積率を求めた後、
これを予め求めたパーライトの面積率とラーソン・ミラ
ー・パラメータ（以下、ＬＭＰとする）との関係に当て
はめてＬＭＰを求め、経年劣化の度合を測定することを
特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明に係るフェライト系材料のミクロ組織は
パーライト組織とフェライト組織からなるが、高温長時
間使用などによりパーライト組織は分散、凝集、消失な
どの変化を経て、その量が温度と時間の経過に依存して
減少していく。
パーライト組織とフェライト組織からなるが、高温長時
間使用などによりパーライト組織は分散、凝集、消失な
どの変化を経て、その量が温度と時間の経過に依存して
減少していく。
【０００９】このパーライト組織はフェライト組織と容
易に区別することができるものであり、本発明者らは、
ミクロ組織の画像を二値化処理することによって、画像
の全体面積に対するパーライトの面積率を容易に求めら
れることを見出した。
易に区別することができるものであり、本発明者らは、
ミクロ組織の画像を二値化処理することによって、画像
の全体面積に対するパーライトの面積率を容易に求めら
れることを見出した。
【００１０】また、本発明者らは、フェライト系材料に
ついて種々試験を重ねた結果、温度と経過時間より得ら
れるパラメータであるＬＭＰの値とパーライトの面積率
との間には一定の関係があることを見出した。
ついて種々試験を重ねた結果、温度と経過時間より得ら
れるパラメータであるＬＭＰの値とパーライトの面積率
との間には一定の関係があることを見出した。
【００１１】そのため、本発明においては、予めＬＭＰ
とパーライトの面積率の関係を求めておき、高温状態で
使用したフェライト系材料のミクロ組織を撮影し、その
画像を二値化処理してパーライトの面積率を求め、この
面積率を上記予め求めた関係に当てはめることによりＬ
ＭＰを求め、材料劣化の状況および材料の余寿命の予測
を可能としている。
とパーライトの面積率の関係を求めておき、高温状態で
使用したフェライト系材料のミクロ組織を撮影し、その
画像を二値化処理してパーライトの面積率を求め、この
面積率を上記予め求めた関係に当てはめることによりＬ
ＭＰを求め、材料劣化の状況および材料の余寿命の予測
を可能としている。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例に係るフェライト系材料の
経年劣化測定方法について、以下に説明する。
経年劣化測定方法について、以下に説明する。
【００１３】本実施例は、炭素鋼であるＳＴＢ４２鋼か
らなるフェライト系鋼管に適用したものであり、高温状
態で使用された鋼管のミクロ組織を写真撮影し、この撮
影された画像を二値化処理し、二値化処理した画像につ
いてパーライトの大きさを１０分数に分割して面積分布
を求めた後、画像全体に対するパーライトの面積率を求
め、この面積率を予め求めた図５に示すパーライトの面
積率とＬＭＰの関係に当てはめてＬＭＰを求め、このＬ
ＭＰよりフェライト系鋼管の経年劣化の度合を求めてい
る。
らなるフェライト系鋼管に適用したものであり、高温状
態で使用された鋼管のミクロ組織を写真撮影し、この撮
影された画像を二値化処理し、二値化処理した画像につ
いてパーライトの大きさを１０分数に分割して面積分布
を求めた後、画像全体に対するパーライトの面積率を求
め、この面積率を予め求めた図５に示すパーライトの面
積率とＬＭＰの関係に当てはめてＬＭＰを求め、このＬ
ＭＰよりフェライト系鋼管の経年劣化の度合を求めてい
る。
【００１４】上記において、フェライト系鋼管のミクロ
組織はパーライト組織とフェライト組織からなり、鋼管
を高温状態で長時間使用することによりパーライト組織
が減少するが、このパーライト組織はフェライト組織と
容易に区別することができるものであり、また、鋼管の
ミクロ組織を写真撮影し、その画像を二値化処理するこ
とにより画像の全体面積に対するパーライトの面積率を
容易に求めることができる。そのため、本実施例におい
ては、上記の手順でパーライトの面積率を求めている。
組織はパーライト組織とフェライト組織からなり、鋼管
を高温状態で長時間使用することによりパーライト組織
が減少するが、このパーライト組織はフェライト組織と
容易に区別することができるものであり、また、鋼管の
ミクロ組織を写真撮影し、その画像を二値化処理するこ
とにより画像の全体面積に対するパーライトの面積率を
容易に求めることができる。そのため、本実施例におい
ては、上記の手順でパーライトの面積率を求めている。
【００１５】一方、本発明者らは、フェライト系材料に
ついて種々試験を重ねた結果、上記パーライトの面積率
が加熱温度Ｔ（Ｋ）、加熱時間ｔ（ｈ）を用いた次式
（１）により示されるＬＭＰとの間に一定の関係がある
ことを見出した。 ＬＭＰ＝Ｔ（Ｃ＋log ｔ）×１０-3 （１） こゝで、Ｃは定数であり、一般に２０である。
ついて種々試験を重ねた結果、上記パーライトの面積率
が加熱温度Ｔ（Ｋ）、加熱時間ｔ（ｈ）を用いた次式
（１）により示されるＬＭＰとの間に一定の関係がある
ことを見出した。 ＬＭＰ＝Ｔ（Ｃ＋log ｔ）×１０-3 （１） こゝで、Ｃは定数であり、一般に２０である。
【００１６】そのため、本実施例においては、ＳＴＢ４
２鋼について予め図５に示す関係を求め、これに上記パ
ーライトの面積率を当てはめてＬＭＰを求めることがで
きるものとし、これにより鋼管の運転温度あるいは時間
の測定を可能とし、更に、材料劣化の状況及び材料の余
寿命の予測を可能とした。
２鋼について予め図５に示す関係を求め、これに上記パ
ーライトの面積率を当てはめてＬＭＰを求めることがで
きるものとし、これにより鋼管の運転温度あるいは時間
の測定を可能とし、更に、材料劣化の状況及び材料の余
寿命の予測を可能とした。
【００１７】上記パーライトの面積率とＬＭＰの関係を
示す図５のグラフは、加熱温度と加熱時間の異なる多数
の試験片よりデータを収集して作成したものであるが、
試験片が４５０℃×５００時間加熱材と６００℃×１０
００時間加熱材の場合にいつて、データの採取要領の詳
細を以下に説明する。
示す図５のグラフは、加熱温度と加熱時間の異なる多数
の試験片よりデータを収集して作成したものであるが、
試験片が４５０℃×５００時間加熱材と６００℃×１０
００時間加熱材の場合にいつて、データの採取要領の詳
細を以下に説明する。
【００１８】まず、４５０℃×５００時間加熱材と６０
０℃×１０００時間加熱材の試験片について、そのミク
ロ組織を写真撮影する。この写真がそれぞれ図１
（ａ），（ｂ）に示すものであり、黒色部がパーライ
ト、白色部がフェライトを示しており、高温、長時間加
熱する程、即ち、図１（ｂ）に示すものの方が黒色部の
面積が減少している。次に、それぞれの写真について白
色系と黒色系の２種類の色の差を二値化処理する。この
処理後の画像がそれぞれ図２（ａ），（ｂ）に示すもの
である。
０℃×１０００時間加熱材の試験片について、そのミク
ロ組織を写真撮影する。この写真がそれぞれ図１
（ａ），（ｂ）に示すものであり、黒色部がパーライ
ト、白色部がフェライトを示しており、高温、長時間加
熱する程、即ち、図１（ｂ）に示すものの方が黒色部の
面積が減少している。次に、それぞれの写真について白
色系と黒色系の２種類の色の差を二値化処理する。この
処理後の画像がそれぞれ図２（ａ），（ｂ）に示すもの
である。
【００１９】次に、図３及び図４に示すように二値化処
理したパーライトの大きさを１０分数に分割して面積分
布を求めた後、全体面積に対するパーライトの面積率を
計算する。この結果は図３及び図４に示すものであり、
４５０℃×５００時間加熱材のパーライト面積率は１
０．９％、６００℃×１０００時間加熱材のパーライト
面積率は４．５３％であった。
理したパーライトの大きさを１０分数に分割して面積分
布を求めた後、全体面積に対するパーライトの面積率を
計算する。この結果は図３及び図４に示すものであり、
４５０℃×５００時間加熱材のパーライト面積率は１
０．９％、６００℃×１０００時間加熱材のパーライト
面積率は４．５３％であった。
【００２０】一方、４５０℃×５００時間加熱材と６０
０℃×１０００時間加熱材のＬＭＰについては、それぞ
れの加熱温度と加熱時間を上記（１）式に代入すること
により求めることができ、それぞれ１６．４×１０3 、
２０．１×１０3 であった。
０℃×１０００時間加熱材のＬＭＰについては、それぞ
れの加熱温度と加熱時間を上記（１）式に代入すること
により求めることができ、それぞれ１６．４×１０3 、
２０．１×１０3 であった。
【００２１】上記により得られたパーライト面積率とＬ
ＭＰ値のポイントは図５のグラフにプロットし、更に、
他の加熱条件の試験片についてもパーライト面積率とＬ
ＭＰ値を求めてそのポイントをプロットすることによ
り、図５を完成する。
ＭＰ値のポイントは図５のグラフにプロットし、更に、
他の加熱条件の試験片についてもパーライト面積率とＬ
ＭＰ値を求めてそのポイントをプロットすることによ
り、図５を完成する。
【００２２】なお、本実施例においてはＳＴＢ４２鋼へ
の適用について説明したが、その他ＳＴＢ３５、ＳＴＢ
Ａ２１，２２，２３，２４鋼等のボイラ用フェライト系
鋼管についても、それぞれの材料についての図５に示す
ものと同様のグラフを作成することにより適用可能であ
る。
の適用について説明したが、その他ＳＴＢ３５、ＳＴＢ
Ａ２１，２２，２３，２４鋼等のボイラ用フェライト系
鋼管についても、それぞれの材料についての図５に示す
ものと同様のグラフを作成することにより適用可能であ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明のフェライト系材料の経年劣化測
定方法は、高温状態で使用されたフェライト系材料のミ
クロ組織を写真撮影した後、二値化処理してパーライト
の面積率を求め、これを予め求めたパーライトの面積率
とＬＭＰとの関係に当てはめてＬＭＰを求めることによ
って、フェライト系材料の経年劣化度合についての高精
度の測定が迅速かつ容易に個人差なく実施できるものと
し、材料の余寿命の予測を可能とする。
定方法は、高温状態で使用されたフェライト系材料のミ
クロ組織を写真撮影した後、二値化処理してパーライト
の面積率を求め、これを予め求めたパーライトの面積率
とＬＭＰとの関係に当てはめてＬＭＰを求めることによ
って、フェライト系材料の経年劣化度合についての高精
度の測定が迅速かつ容易に個人差なく実施できるものと
し、材料の余寿命の予測を可能とする。
【図１】本発明の一実施例に係るＳＴＢ４２鋼のミクロ
金属組織の写真で、（ａ）は４５０℃×５００時間加熱
材の場合、（ｂ）は６００℃×１０００時間加熱材の場
合である。
金属組織の写真で、（ａ）は４５０℃×５００時間加熱
材の場合、（ｂ）は６００℃×１０００時間加熱材の場
合である。
【図２】上記一実施例に係る二値化処理されたＳＴＢ４
２鋼のミクロ金属組織の写真で、（ａ）は４５０℃×５
００時間加熱材の場合、（ｂ）は６００℃×１０００時
間加熱材の場合である。
２鋼のミクロ金属組織の写真で、（ａ）は４５０℃×５
００時間加熱材の場合、（ｂ）は６００℃×１０００時
間加熱材の場合である。
【図３】上記一実施例に係るＳＴＢ４２鋼についての４
５０℃×５００時間加熱材の場合のパーライトの面積率
の測定要領の説明図である。
５０℃×５００時間加熱材の場合のパーライトの面積率
の測定要領の説明図である。
【図４】上記一実施例に係るＳＴＢ４２鋼についての６
００℃×１０００時間加熱材の場合のパーライトの面積
率の測定要領の説明図である。
００℃×１０００時間加熱材の場合のパーライトの面積
率の測定要領の説明図である。
【図５】上記一実施例に係るＳＴＢ４２鋼についてのパ
ーライトの面積率とＬＭＰの関係図である。
ーライトの面積率とＬＭＰの関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 耕作 明 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 坂口 康弘 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 高温状態で使用されたフェライト系材料
のミクロ組織を写真撮影し、この撮影された画像を二値
化処理し、パーライトの面積率を求めた後、これを予め
求めたパーライトの面積率とラーソン・ミラー・パラメ
ータとの関係に当てはめてラーソン・ミラー・パラメー
タを求め、経年劣化の度合を測定することを特徴とする
フェライト系材料の経年劣化測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13264195A JPH08304301A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | フェライト系材料の経年劣化測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13264195A JPH08304301A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | フェライト系材料の経年劣化測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304301A true JPH08304301A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=15086083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13264195A Withdrawn JPH08304301A (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | フェライト系材料の経年劣化測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304301A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001305067A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 材料の寿命評価方法 |
| 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 |
| JP2003004549A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-01-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温部材の温度推定方法 |
| CN100378400C (zh) * | 2006-03-20 | 2008-04-02 | 上海发电设备成套设计研究所 | 一种电站锅炉高可用性的设计方法及其评价方法 |
-
1995
- 1995-05-08 JP JP13264195A patent/JPH08304301A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001305067A (ja) * | 2000-04-18 | 2001-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 材料の寿命評価方法 |
| 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 |
| JP2003004549A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-01-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温部材の温度推定方法 |
| CN100378400C (zh) * | 2006-03-20 | 2008-04-02 | 上海发电设备成套设计研究所 | 一种电站锅炉高可用性的设计方法及其评价方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |