JPH0894581A - 材料の熱脆化度を評価する方法 - Google Patents
材料の熱脆化度を評価する方法Info
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- JPH0894581A JPH0894581A JP6250202A JP25020294A JPH0894581A JP H0894581 A JPH0894581 A JP H0894581A JP 6250202 A JP6250202 A JP 6250202A JP 25020294 A JP25020294 A JP 25020294A JP H0894581 A JPH0894581 A JP H0894581A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱脆化に伴う材料の電磁気的特性の変化を非
破壊的に検出し、材料の熱脆化度の評価を行うことがで
きる方法を得る。 【構成】 被験材に対応する材質の基準片に対して熱脆
化試験を行い、前記熱脆化試験中の複数の時点におい
て、前記基準片を瞬時強度が既知の交流磁界中に位置せ
しめると共に該基準片を位置せしめた場合の磁界強度を
測定する。この測定された磁界強度から熱脆化校正曲線
を求め、更に、被験材を同様に、瞬時強度が既知の交流
磁界中に位置せしめて磁界の強度を測定し、この被験材
について測定された磁界強度を前記熱脆化校正曲線と照
合して被験材の熱脆化度を求める。
破壊的に検出し、材料の熱脆化度の評価を行うことがで
きる方法を得る。 【構成】 被験材に対応する材質の基準片に対して熱脆
化試験を行い、前記熱脆化試験中の複数の時点におい
て、前記基準片を瞬時強度が既知の交流磁界中に位置せ
しめると共に該基準片を位置せしめた場合の磁界強度を
測定する。この測定された磁界強度から熱脆化校正曲線
を求め、更に、被験材を同様に、瞬時強度が既知の交流
磁界中に位置せしめて磁界の強度を測定し、この被験材
について測定された磁界強度を前記熱脆化校正曲線と照
合して被験材の熱脆化度を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、材料の熱脆化度を非破
壊検査手法により評価する方法に関するものである。
壊検査手法により評価する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】原子力、化学プラント等において、構造
材の熱脆化がプラントの健全性に悪影響を与えることが
知られており、プラント製造及び使用中の熱脆化につい
て配慮することは重要である。
材の熱脆化がプラントの健全性に悪影響を与えることが
知られており、プラント製造及び使用中の熱脆化につい
て配慮することは重要である。
【０００３】即ち、材料は加熱・冷却のプロセスを加え
ることによって、同一成分材料でも全く異なった性質を
示すことになる。これが熱処理効果であるが、熱処理効
果を適正に応用して高品質の材料が製造されている。
ることによって、同一成分材料でも全く異なった性質を
示すことになる。これが熱処理効果であるが、熱処理効
果を適正に応用して高品質の材料が製造されている。
【０００４】ところが、溶接施工による成形加工法が進
歩するにつれて、溶接部の加熱・冷却過程は、溶着金属
に適正に応用することによって、母材と同等の性能を保
証することができるが、溶接の熱影響を受ける部分、即
ち熱影響部はほとんどの場合劣化してしまう。このよう
な溶接継手の熱脆化を防ぐため、溶接後熱処理が施工さ
れる。
歩するにつれて、溶接部の加熱・冷却過程は、溶着金属
に適正に応用することによって、母材と同等の性能を保
証することができるが、溶接の熱影響を受ける部分、即
ち熱影響部はほとんどの場合劣化してしまう。このよう
な溶接継手の熱脆化を防ぐため、溶接後熱処理が施工さ
れる。
【０００５】従来は残留応力除去と呼ばれた施工法が溶
接後に行われてきたが、残留応力除去は溶接施工によっ
て発生する構造物の内部応力を除去することが目的で、
構造物の使用中の変形を防ぐ上に重要な役割をもつが、
残留応力除去を完全にするために、熱処理温度を上げ過
ぎることにより、熱脆化を生じ、材料の品質を落とすこ
とになりかねない。
接後に行われてきたが、残留応力除去は溶接施工によっ
て発生する構造物の内部応力を除去することが目的で、
構造物の使用中の変形を防ぐ上に重要な役割をもつが、
残留応力除去を完全にするために、熱処理温度を上げ過
ぎることにより、熱脆化を生じ、材料の品質を落とすこ
とになりかねない。
【０００６】熱脆化度は、高温の機械的物性の経時変化
の一つであり、具体的なパラメータとしては、衝撃吸
収エネルギー値、破壊靱性値等がある。これらの経時
的な物性の変化を測定するには、例えば、シャルピー
衝撃試験等による衝撃吸収エネルギー値を測定する方
法，ＣＯＤ(crack opening displacement)試験等によ
る割れが急激に進展する時を数値化する方法等がある
が、何れも試験片を破壊する破壊試験方法である。
の一つであり、具体的なパラメータとしては、衝撃吸
収エネルギー値、破壊靱性値等がある。これらの経時
的な物性の変化を測定するには、例えば、シャルピー
衝撃試験等による衝撃吸収エネルギー値を測定する方
法，ＣＯＤ(crack opening displacement)試験等によ
る割れが急激に進展する時を数値化する方法等がある
が、何れも試験片を破壊する破壊試験方法である。
【０００７】これまで材料の熱脆化度を非破壊的に評価
する技術に関する研究は少ないが、非破壊検査方法につ
いても、各種の材料の熱脆化度を評価する幾つかの方法
が提案されている。例えば、被験片を破壊せずに熱脆化
度を評価する方法として、熱脆化に伴う、 (1) 超音波物性の変化（ＵＴ法による） (2) 硬度の変化（硬度計による） (3) 相変態（Ｘ線回折法による） を評価する技術が提案されている。
する技術に関する研究は少ないが、非破壊検査方法につ
いても、各種の材料の熱脆化度を評価する幾つかの方法
が提案されている。例えば、被験片を破壊せずに熱脆化
度を評価する方法として、熱脆化に伴う、 (1) 超音波物性の変化（ＵＴ法による） (2) 硬度の変化（硬度計による） (3) 相変態（Ｘ線回折法による） を評価する技術が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の非破壊検査方法による熱脆化度の評価法に
あっては、現在開発中の技術であり、確立された技術と
は言い難い。
ような従来の非破壊検査方法による熱脆化度の評価法に
あっては、現在開発中の技術であり、確立された技術と
は言い難い。
【０００９】本発明は、熱脆化に伴う材料の電磁気的特
性の変化を非破壊的に検出し、材料の熱脆化度の評価を
行うことができる方法を得ることを目的とし、更に、正
確な熱脆化度の評価を行うことができる方法を得る。
性の変化を非破壊的に検出し、材料の熱脆化度の評価を
行うことができる方法を得ることを目的とし、更に、正
確な熱脆化度の評価を行うことができる方法を得る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本請求項１に記載された
発明に係る材料の熱脆化度を評価する方法では、材料の
熱脆化度を評価する方法であって、被験材に対応する材
質の基準片に対して熱脆化試験を行う工程と、前記熱脆
化試験中の複数の時点において、前記基準片を瞬時強度
が既知の交流磁界中に位置せしめると共に該基準片を位
置せしめた場合の磁界強度を測定する工程と、前記測定
された磁界強度から熱脆化校正曲線を求める工程と、前
記被験材を瞬時強度が既知の交流磁界中に位置せしめて
磁界の強度を測定する工程と、前記被検材について測定
された磁界強度を前記熱脆化校正曲線と照合して被験材
の熱脆化度を求める工程と、を含むものである。
発明に係る材料の熱脆化度を評価する方法では、材料の
熱脆化度を評価する方法であって、被験材に対応する材
質の基準片に対して熱脆化試験を行う工程と、前記熱脆
化試験中の複数の時点において、前記基準片を瞬時強度
が既知の交流磁界中に位置せしめると共に該基準片を位
置せしめた場合の磁界強度を測定する工程と、前記測定
された磁界強度から熱脆化校正曲線を求める工程と、前
記被験材を瞬時強度が既知の交流磁界中に位置せしめて
磁界の強度を測定する工程と、前記被検材について測定
された磁界強度を前記熱脆化校正曲線と照合して被験材
の熱脆化度を求める工程と、を含むものである。
【００１１】本請求項２に記載された発明に係る材料の
熱脆化度を評価する方法では、磁界の強度の測定を超電
導量子干渉素子により行い、前記交流磁界の瞬時強度を
Ｈ、前記基準片又は前記被験材を前記交流磁界内に位置
せしめた場合の磁界強度の瞬時値をＨ´、前記Ｈに対す
るＨ´の比（Ｈ´／Ｈ）をθとして、前記熱脆化試験中
の複数の時点における前記θの値から前記熱脆化校正曲
線を求め、被験材についての前記θの値から該被験材の
熱脆化度を求めるものである。
熱脆化度を評価する方法では、磁界の強度の測定を超電
導量子干渉素子により行い、前記交流磁界の瞬時強度を
Ｈ、前記基準片又は前記被験材を前記交流磁界内に位置
せしめた場合の磁界強度の瞬時値をＨ´、前記Ｈに対す
るＨ´の比（Ｈ´／Ｈ）をθとして、前記熱脆化試験中
の複数の時点における前記θの値から前記熱脆化校正曲
線を求め、被験材についての前記θの値から該被験材の
熱脆化度を求めるものである。
【００１２】
【作用】本発明においては、先ず、被験材に対応する材
質の基準片に対して熱脆化試験を行い、前記熱脆化試験
中の複数の時点において、前記基準片を瞬時強度が既知
の交流磁界中に位置せしめると共に該基準片を位置せし
めた場合の磁界強度を測定する。この測定された磁界強
度から熱脆化校正曲線を求める。
質の基準片に対して熱脆化試験を行い、前記熱脆化試験
中の複数の時点において、前記基準片を瞬時強度が既知
の交流磁界中に位置せしめると共に該基準片を位置せし
めた場合の磁界強度を測定する。この測定された磁界強
度から熱脆化校正曲線を求める。
【００１３】一方、被験材を同様に、瞬時強度が既知の
交流磁界中に位置せしめて磁界の強度を測定し、この被
験材について測定された磁界強度を前記熱脆化校正曲線
と照合して被験材の熱脆化度を求めるため、熱脆化に伴
う材料の電磁気的特性の変化を非破壊的に検出し、材料
の熱脆化度の評価を行うことができる。
交流磁界中に位置せしめて磁界の強度を測定し、この被
験材について測定された磁界強度を前記熱脆化校正曲線
と照合して被験材の熱脆化度を求めるため、熱脆化に伴
う材料の電磁気的特性の変化を非破壊的に検出し、材料
の熱脆化度の評価を行うことができる。
【００１４】更に付言するならば、本発明では先ず被験
材の熱脆化校正曲線を求めるが、この「熱脆化校正曲
線」とは、被験材の熱脆化度の評価を行うに当ってその
評価の基準となるもので、評価対象である被験材がこの
熱脆化校正曲線上のどの位置にあるかを参照することに
より、その被験材がどの程度の加熱時間を経過したか、
更にはその被験材の余寿命、すなわち破壊に至るまでに
あと、どのくらいの寿命があるかを判断することが可能
となる。熱脆化校正曲線は、次のようにして求められ
る。
材の熱脆化校正曲線を求めるが、この「熱脆化校正曲
線」とは、被験材の熱脆化度の評価を行うに当ってその
評価の基準となるもので、評価対象である被験材がこの
熱脆化校正曲線上のどの位置にあるかを参照することに
より、その被験材がどの程度の加熱時間を経過したか、
更にはその被験材の余寿命、すなわち破壊に至るまでに
あと、どのくらいの寿命があるかを判断することが可能
となる。熱脆化校正曲線は、次のようにして求められ
る。
【００１５】先ず、例えば、被験材と対応する材質の
基準片が、熱脆化が発生する温度領域での継続的な加熱
を与えられ続けられた場合に、基準片の熱脆化度がどの
ように変化するかの加熱試験を行う。
基準片が、熱脆化が発生する温度領域での継続的な加熱
を与えられ続けられた場合に、基準片の熱脆化度がどの
ように変化するかの加熱試験を行う。
【００１６】そして、これらの継続的な加熱を基準片
に与え始めてから基準片が破壊に至るまでの間の複数の
時点において、基準片を既知の強度の交流磁界中に位置
せしめるとともに該基準片を位置せしめた場合の磁界強
度を測定する。
に与え始めてから基準片が破壊に至るまでの間の複数の
時点において、基準片を既知の強度の交流磁界中に位置
せしめるとともに該基準片を位置せしめた場合の磁界強
度を測定する。
【００１７】ここで、本発明者は、前記交流磁界の強度
Ｈに対する前記基準片を位置せしめた場合の磁界強度
Ｈ’の比θ（θ＝Ｈ´／Ｈ）が、累積された加熱時間に
応じて一定値をとり、この一定値が加熱時間に対して減
少する傾向が見られることを見出した。即ち、この一定
値は、材料の種類（材質）や加工度など、また疲労条件
の如何により異なるが、前記材質や熱脆化条件などが同
一であれば、同一の値をとり、その一定値は加熱時間に
対して減少する傾向がある。
Ｈに対する前記基準片を位置せしめた場合の磁界強度
Ｈ’の比θ（θ＝Ｈ´／Ｈ）が、累積された加熱時間に
応じて一定値をとり、この一定値が加熱時間に対して減
少する傾向が見られることを見出した。即ち、この一定
値は、材料の種類（材質）や加工度など、また疲労条件
の如何により異なるが、前記材質や熱脆化条件などが同
一であれば、同一の値をとり、その一定値は加熱時間に
対して減少する傾向がある。
【００１８】したがって、被験材と材質、加工度など
が等しい基準片を用意し、この基準片に対する継続的な
加熱時間と、この加熱時間に応じた交流磁界の強度Ｈに
対する基準片の磁界強度Ｈ’の比θとの関係を求め、こ
れを熱脆化校正曲線とする。また更に、この基準片で加
熱時間に応じた熱脆化度（衝撃吸収エネルギー値、破壊
靱性値）を求め、θと熱脆化度との相関関係を求めるこ
とにより、θによって一義的に熱脆化度を求めることが
でき、余寿命を判断することができる。
が等しい基準片を用意し、この基準片に対する継続的な
加熱時間と、この加熱時間に応じた交流磁界の強度Ｈに
対する基準片の磁界強度Ｈ’の比θとの関係を求め、こ
れを熱脆化校正曲線とする。また更に、この基準片で加
熱時間に応じた熱脆化度（衝撃吸収エネルギー値、破壊
靱性値）を求め、θと熱脆化度との相関関係を求めるこ
とにより、θによって一義的に熱脆化度を求めることが
でき、余寿命を判断することができる。
【００１９】次に、当該被験材の熱脆化度の評価を行う
が、先ず、被験材を強度が既知の交流磁界中に位置せ
しめるとともに該被験材を位置せしめた場合の磁界強度
を測定し、この磁界強度の、前記交流磁界の強度（被験
材が磁界中にない場合の強度）に対する大きさを算出す
る。
が、先ず、被験材を強度が既知の交流磁界中に位置せ
しめるとともに該被験材を位置せしめた場合の磁界強度
を測定し、この磁界強度の、前記交流磁界の強度（被験
材が磁界中にない場合の強度）に対する大きさを算出す
る。
【００２０】そして、この算出されたθ値が、前記熱
脆化校正曲線上のどの位置にあるかにより該被験材の加
熱時間を判断でき、更に加熱時間に応じた熱脆化度を予
め求めておけば余寿命を判断することができる。なぜな
ら、前述のように、材料が存在しない場合の磁界強度に
対する材料を位置せしめた場合の磁界強度は、加熱時間
に応じて一定の値をとり、しかもこの値は、材料の種類
や加工度などが同一であれば、同一の値をとるからであ
る。
脆化校正曲線上のどの位置にあるかにより該被験材の加
熱時間を判断でき、更に加熱時間に応じた熱脆化度を予
め求めておけば余寿命を判断することができる。なぜな
ら、前述のように、材料が存在しない場合の磁界強度に
対する材料を位置せしめた場合の磁界強度は、加熱時間
に応じて一定の値をとり、しかもこの値は、材料の種類
や加工度などが同一であれば、同一の値をとるからであ
る。
【００２１】更に、好ましい本発明においては、前記磁
界強度の測定に超電導量子干渉素子を用いる。この超電
導量子干渉素子（SQUID : Superconductive Quantum In
terference Device ）は、磁気センサとしてその磁気検
出感度が非常に高いことから、例えば生体磁場の測定な
ど、様々な分野で広範に利用されているもので、このSQ
UID を利用することにより、１０-14 Ｔ（Wb/m2 ）以下
程度の高精度の磁界強度の測定が可能となり、このため
正確な熱脆化度の評価が可能となる。
界強度の測定に超電導量子干渉素子を用いる。この超電
導量子干渉素子（SQUID : Superconductive Quantum In
terference Device ）は、磁気センサとしてその磁気検
出感度が非常に高いことから、例えば生体磁場の測定な
ど、様々な分野で広範に利用されているもので、このSQ
UID を利用することにより、１０-14 Ｔ（Wb/m2 ）以下
程度の高精度の磁界強度の測定が可能となり、このため
正確な熱脆化度の評価が可能となる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく
説明する。本発明の一実施例として、鋳造ステンレス鋼
の一つであるＳＣＳ１６材を用い、これに対して熱脆化
が発生する温度領域にある４５０℃の加熱を実施して、
超電導コイルにより交流磁界を印加してSQUID 磁束計に
より磁界強度を測定して、パラメータθ変化の評価を行
った。
説明する。本発明の一実施例として、鋳造ステンレス鋼
の一つであるＳＣＳ１６材を用い、これに対して熱脆化
が発生する温度領域にある４５０℃の加熱を実施して、
超電導コイルにより交流磁界を印加してSQUID 磁束計に
より磁界強度を測定して、パラメータθ変化の評価を行
った。
【００２３】図１に、本実施例で使用した、交流磁界を
発生させると共に磁界強度を測定する装置（以下、単に
「測定装置」と称する。）を示す。図に示す通り、この
測定装置１は、液体ヘリウムが充填されたデュワー２内
にSQUID 磁束計３と交流磁界励起用の超電導コイル４と
を備えたものである。コイル４に流す電流は、SQUID磁
束計３の検出コイル３ａと試験片５との距離ｄの大きさ
にもよるが、１Ａ以下程度であり、励起される交流磁界
の周波数は０．５Hzである。また、SQUID 磁束計３のサ
ンプリングレートは１００Hz（毎秒１００回測定す
る。）である。
発生させると共に磁界強度を測定する装置（以下、単に
「測定装置」と称する。）を示す。図に示す通り、この
測定装置１は、液体ヘリウムが充填されたデュワー２内
にSQUID 磁束計３と交流磁界励起用の超電導コイル４と
を備えたものである。コイル４に流す電流は、SQUID磁
束計３の検出コイル３ａと試験片５との距離ｄの大きさ
にもよるが、１Ａ以下程度であり、励起される交流磁界
の周波数は０．５Hzである。また、SQUID 磁束計３のサ
ンプリングレートは１００Hz（毎秒１００回測定す
る。）である。
【００２４】以下の手順で熱脆化度を評価した。先ず、
図１に示した測定装置によって、対象となる材料に外部
より磁場を印加すると共に、対象となる材料近傍におい
て磁界強度を評価した。
図１に示した測定装置によって、対象となる材料に外部
より磁場を印加すると共に、対象となる材料近傍におい
て磁界強度を評価した。
【００２５】図２は、測定装置１のコイル４により発生
される交流磁界の強度と、SQUID 磁束計３の出力（コイ
ルにより発生される磁界内に試験片が置かれている場合
の磁界強度）とを模式的に示す線図であり、縦軸は磁界
強度を示し、横軸は経過時間を示す。図において、実線
は交流磁界の強度（Ｈ），破線はSQUID 磁束計の出力
（Ｈ’）を示す。更に、図３は図２の交流磁界の強度
（Ｈ）とSQUID 磁束計の出力（Ｈ’）との関係を模式的
に示す線図であり、縦軸はSQUID 磁束計の出力
（Ｈ’）、横軸は交流磁界の強度（Ｈ）を示す。
される交流磁界の強度と、SQUID 磁束計３の出力（コイ
ルにより発生される磁界内に試験片が置かれている場合
の磁界強度）とを模式的に示す線図であり、縦軸は磁界
強度を示し、横軸は経過時間を示す。図において、実線
は交流磁界の強度（Ｈ），破線はSQUID 磁束計の出力
（Ｈ’）を示す。更に、図３は図２の交流磁界の強度
（Ｈ）とSQUID 磁束計の出力（Ｈ’）との関係を模式的
に示す線図であり、縦軸はSQUID 磁束計の出力
（Ｈ’）、横軸は交流磁界の強度（Ｈ）を示す。
【００２６】測定装置１のコイル４により発生される交
流磁界強度の瞬時値をＨ、該交流磁界内に試験片５を位
置せしめた場合の磁界強度の瞬時値をＨ’とすると、図
２に示すように、交流磁界の強度と磁界強度（SQUID 磁
束計の出力）とは同様の位相の変化を示し、更に図３に
示すように、そのＨに対するＨ’の比θ（θ＝Ｈ’／
Ｈ）は、明らかなように一定の値をとることが見出され
た。
流磁界強度の瞬時値をＨ、該交流磁界内に試験片５を位
置せしめた場合の磁界強度の瞬時値をＨ’とすると、図
２に示すように、交流磁界の強度と磁界強度（SQUID 磁
束計の出力）とは同様の位相の変化を示し、更に図３に
示すように、そのＨに対するＨ’の比θ（θ＝Ｈ’／
Ｈ）は、明らかなように一定の値をとることが見出され
た。
【００２７】更に、求めたこのパラメータθの加熱時間
による変化を評価した。図４は加熱時間とパラメータθ
との関係を模式的に示す線図であり、縦軸はパラメータ
θ値，横軸は基準片の加熱時間を示す。図４に示す通
り、このパラメータθの大きさは、加熱時間に応じて次
第に減少する傾向が見出された。従って、パラメータθ
が求まれば、加熱時間が一義的に求まることになる。
による変化を評価した。図４は加熱時間とパラメータθ
との関係を模式的に示す線図であり、縦軸はパラメータ
θ値，横軸は基準片の加熱時間を示す。図４に示す通
り、このパラメータθの大きさは、加熱時間に応じて次
第に減少する傾向が見出された。従って、パラメータθ
が求まれば、加熱時間が一義的に求まることになる。
【００２８】そこで、所定の加熱時間を経た基準片に対
して、そのときの熱脆化度をシャルピー衝撃試験等によ
り基準片を破壊して求め、これらを評価した。図５は加
熱時間と熱脆化度との関係を模式的に示す線図であり、
縦軸は熱脆化度，横軸は基準片の加熱時間を示す。図５
に示す通り、熱脆化度は、加熱時間に応じて次第に増加
する傾向が見出された。
して、そのときの熱脆化度をシャルピー衝撃試験等によ
り基準片を破壊して求め、これらを評価した。図５は加
熱時間と熱脆化度との関係を模式的に示す線図であり、
縦軸は熱脆化度，横軸は基準片の加熱時間を示す。図５
に示す通り、熱脆化度は、加熱時間に応じて次第に増加
する傾向が見出された。
【００２９】更に、図４と図５との関係より、パラメー
タθと熱脆化度との相関関係を求めた。図６はパラメー
タθと熱脆化度との関係を模式的に示す線図であり、縦
軸は熱脆化度、横軸はパラメータθ値を示す。図６に示
すように、パラメータθ値が求まれば、熱脆化度が一義
的に決定されることが見出された。
タθと熱脆化度との相関関係を求めた。図６はパラメー
タθと熱脆化度との関係を模式的に示す線図であり、縦
軸は熱脆化度、横軸はパラメータθ値を示す。図６に示
すように、パラメータθ値が求まれば、熱脆化度が一義
的に決定されることが見出された。
【００３０】これによって、被験材（実機構造物）の熱
脆化を評価する場合は、被験材と同一材料の基準片を用
い、被験材加熱環境を模擬した加熱条件で基準片を加熱
し、加熱時間に伴うパラメータθの変化を求め、得られ
たパラメータθの変化曲線を校正曲線とし、被験材にお
いて測定されるパラメータθの変化と比較対照すること
により被験材の熱脆化度を評価することができる。
脆化を評価する場合は、被験材と同一材料の基準片を用
い、被験材加熱環境を模擬した加熱条件で基準片を加熱
し、加熱時間に伴うパラメータθの変化を求め、得られ
たパラメータθの変化曲線を校正曲線とし、被験材にお
いて測定されるパラメータθの変化と比較対照すること
により被験材の熱脆化度を評価することができる。
【００３１】例えば、鋳造ステンレス鋼は熱脆化が問題
となっているが、鋳造ステンレス鋼の一つであるＳＣＳ
１６材を用いて、熱脆化が発生する温度領域にある４５
０℃の加熱時間の経過に伴うパラメータθの変化を評価
した。図７はその結果を示す線図であり、縦軸はパラメ
ータθ値，横軸は加熱時間を示す。
となっているが、鋳造ステンレス鋼の一つであるＳＣＳ
１６材を用いて、熱脆化が発生する温度領域にある４５
０℃の加熱時間の経過に伴うパラメータθの変化を評価
した。図７はその結果を示す線図であり、縦軸はパラメ
ータθ値，横軸は加熱時間を示す。
【００３２】図７よりパラメータθは加熱時間に対し
て、減少する傾向が見られた。従って、パラメータθが
求まれば、加熱時間が一義的に求まる。尚、熱脆化度と
パラメータθとの直接的な相関を得るためには、前述の
図５及び図６に示す通り、シャルピー衝撃試験やＣＯＤ
(crack opening displacement)試験等により加熱時間の
経過に伴う衝撃吸収エネルギー値、破壊靱性値等の脆化
度を評価しておけばよい。
て、減少する傾向が見られた。従って、パラメータθが
求まれば、加熱時間が一義的に求まる。尚、熱脆化度と
パラメータθとの直接的な相関を得るためには、前述の
図５及び図６に示す通り、シャルピー衝撃試験やＣＯＤ
(crack opening displacement)試験等により加熱時間の
経過に伴う衝撃吸収エネルギー値、破壊靱性値等の脆化
度を評価しておけばよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、被験材に
対応する材質の基準片に対して熱脆化試験を行い、前記
熱脆化試験中の複数の時点において、前記基準片を瞬時
強度が既知の交流磁界中に位置せしめると共に該基準片
を位置せしめた場合の磁界強度を測定する。この測定さ
れた磁界強度から熱脆化校正曲線を求める。
対応する材質の基準片に対して熱脆化試験を行い、前記
熱脆化試験中の複数の時点において、前記基準片を瞬時
強度が既知の交流磁界中に位置せしめると共に該基準片
を位置せしめた場合の磁界強度を測定する。この測定さ
れた磁界強度から熱脆化校正曲線を求める。
【００３４】一方、被験材を同様に、瞬時強度が既知の
交流磁界中に位置せしめて磁界の強度を測定し、この被
験材について測定された磁界強度を前記熱脆化校正曲線
と照合して被験材の熱脆化度を求めるため、熱脆化に伴
う材料の電磁気的特性の変化を非破壊的に検出し、材料
の熱脆化度の評価を行うことができる。
交流磁界中に位置せしめて磁界の強度を測定し、この被
験材について測定された磁界強度を前記熱脆化校正曲線
と照合して被験材の熱脆化度を求めるため、熱脆化に伴
う材料の電磁気的特性の変化を非破壊的に検出し、材料
の熱脆化度の評価を行うことができる。
【００３５】更に、本発明においては、前記磁界強度の
測定に超電導量子干渉素子を用いる。この超電導量子干
渉素子（SQUID : Superconductive Quantum Interferen
ce Device ）は、磁気センサとしてその磁気検出感度が
非常に高いことから、例えば生体磁場の測定など、様々
な分野で広範に利用されているもので、このSQUID を利
用することにより、１０-14 Ｔ（Wb/m2 ）以下程度の高
精度の磁界強度の測定が可能となり、このため正確な熱
脆化度の評価が可能となるという効果がある。
測定に超電導量子干渉素子を用いる。この超電導量子干
渉素子（SQUID : Superconductive Quantum Interferen
ce Device ）は、磁気センサとしてその磁気検出感度が
非常に高いことから、例えば生体磁場の測定など、様々
な分野で広範に利用されているもので、このSQUID を利
用することにより、１０-14 Ｔ（Wb/m2 ）以下程度の高
精度の磁界強度の測定が可能となり、このため正確な熱
脆化度の評価が可能となるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例に係る評価方法に使用した測
定装置の構成を示す概念図である。
定装置の構成を示す概念図である。
【図２】図１の測定装置のコイルにより発生される交流
磁界の強度と該磁界内に試験片が置かれている場合の磁
界強度（SQUID 磁束計の出力）とを模式的に示す線図で
あり、縦軸は磁界強度を示し、横軸は経過時間を示す。
磁界の強度と該磁界内に試験片が置かれている場合の磁
界強度（SQUID 磁束計の出力）とを模式的に示す線図で
あり、縦軸は磁界強度を示し、横軸は経過時間を示す。
【図３】図２の交流磁界の強度（Ｈ）とSQUID 磁束計の
出力（Ｈ’）との関係を模式的に示す線図であり、縦軸
はSQUID 磁束計の出力（Ｈ’）、横軸は交流磁界の強度
（Ｈ）を示す。
出力（Ｈ’）との関係を模式的に示す線図であり、縦軸
はSQUID 磁束計の出力（Ｈ’）、横軸は交流磁界の強度
（Ｈ）を示す。
【図４】加熱時間とパラメータθとの関係を模式的に示
す線図であり、縦軸はパラメータθ値，横軸は基準片の
加熱時間を示す。
す線図であり、縦軸はパラメータθ値，横軸は基準片の
加熱時間を示す。
【図５】加熱時間と熱脆化度との関係を模式的に示す線
図であり、縦軸は熱脆化度，横軸は基準片の加熱時間を
示す。
図であり、縦軸は熱脆化度，横軸は基準片の加熱時間を
示す。
【図６】パラメータθと熱脆化度との関係を模式的に示
す線図であり、縦軸は熱脆化度、横軸はパラメータθ値
を示す。
す線図であり、縦軸は熱脆化度、横軸はパラメータθ値
を示す。
【図７】鋳造ステンレス鋼ＳＣＳ１６材の４５０℃の加
熱時間の経過に伴うパラメータθの変化を評価した結果
を示す線図であり、縦軸はパラメータθ値，横軸は加熱
時間を示す。
熱時間の経過に伴うパラメータθの変化を評価した結果
を示す線図であり、縦軸はパラメータθ値，横軸は加熱
時間を示す。
１：測定装置， ２：液体ヘリウムが充填されたデュワー， ３：SQUID 磁束計， ４：交流磁界励起用の超電導コイル， ５：試験片
Claims (2)
- 【請求項１】 材料の熱脆化度を評価する方法であっ
て、 被験材に対応する材質の基準片に対して熱脆化試験を行
う工程と、 前記熱脆化試験中の複数の時点において、前記基準片を
瞬時強度が既知の交流磁界中に位置せしめると共に該基
準片を位置せしめた場合の磁界強度を測定する工程と、 前記測定された磁界強度から熱脆化校正曲線を求める工
程と、 前記被験材を瞬時強度が既知の交流磁界中に位置せしめ
て磁界の強度を測定する工程と、 前記被検材について測定された磁界強度を前記熱脆化校
正曲線と照合して被験材の熱脆化度を求める工程と、を
含むことを特徴とする材料の熱脆化度を評価する方法。 - 【請求項２】 前記磁界の強度の測定を超電導量子干渉
素子により行い、 前記交流磁界の瞬時強度をＨ、前記基準片又は前記被験
材を前記交流磁界内に位置せしめた場合の磁界強度の瞬
時値をＨ´、前記Ｈに対するＨ´の比（Ｈ´／Ｈ）をθ
として、 前記熱脆化試験中の複数の時点における前記θの値から
前記熱脆化校正曲線を求め、 被験材についての前記θの値から該被験材の熱脆化度を
求めることを特徴とする請求項１に記載の材料の熱脆化
度を評価する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250202A JPH0894581A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 材料の熱脆化度を評価する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250202A JPH0894581A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 材料の熱脆化度を評価する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894581A true JPH0894581A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=17204347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6250202A Pending JPH0894581A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 材料の熱脆化度を評価する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894581A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55141653A (en) * | 1979-04-20 | 1980-11-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Deterioration state deciding method of strong precipitation hardness type iron base alloy |
| JPH01245149A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Hitachi Ltd | 金属材料の劣化検査装置 |
| JPH01297546A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-11-30 | Idemitsu Eng Co Ltd | 導電性材料の劣化診断方法 |
| JPH0792139A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 材料の疲労損傷度を評価する方法 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6250202A patent/JPH0894581A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55141653A (en) * | 1979-04-20 | 1980-11-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Deterioration state deciding method of strong precipitation hardness type iron base alloy |
| JPH01245149A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Hitachi Ltd | 金属材料の劣化検査装置 |
| JPH01297546A (ja) * | 1988-05-26 | 1989-11-30 | Idemitsu Eng Co Ltd | 導電性材料の劣化診断方法 |
| JPH0792139A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 材料の疲労損傷度を評価する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990302 |