JPH10246619A - Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のコーティング厚さ測定方法 - Google Patents
Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のコーティング厚さ測定方法Info
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- JPH10246619A JPH10246619A JP4798197A JP4798197A JPH10246619A JP H10246619 A JPH10246619 A JP H10246619A JP 4798197 A JP4798197 A JP 4798197A JP 4798197 A JP4798197 A JP 4798197A JP H10246619 A JPH10246619 A JP H10246619A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｌ及びＳｉ含有のコーティングを持つＮｉ
基またはＣｏ基合金製品のコーティング厚さを容易に計
測するコーティング厚さ測定方法をえる。 【解決手段】 表面にＡｌ及びＳｉ含有の耐酸化・耐摩
耗性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ基合金製品１
に対し蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及びＣｏの少くとも一方の
含有量を測定し、予め実験で求めた上記コーティング厚
さと上記測定値との関係曲線から、同測定値に対応する
同コーティング厚さを読みとるＮｉ基又はＣｏ基合金上
のコーティング厚さ測定方法。
基またはＣｏ基合金製品のコーティング厚さを容易に計
測するコーティング厚さ測定方法をえる。 【解決手段】 表面にＡｌ及びＳｉ含有の耐酸化・耐摩
耗性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ基合金製品１
に対し蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及びＣｏの少くとも一方の
含有量を測定し、予め実験で求めた上記コーティング厚
さと上記測定値との関係曲線から、同測定値に対応する
同コーティング厚さを読みとるＮｉ基又はＣｏ基合金上
のコーティング厚さ測定方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光Ｘ線分析による
ガスタービン翼等のＮｉ基又はＣｏ基合金上のコーティ
ング厚さ測定方法に関する。
ガスタービン翼等のＮｉ基又はＣｏ基合金上のコーティ
ング厚さ測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｉ基又はＣｏ基合金のガスタービン翼
は高温で長時間使用されるため、翼表面にＡｌ、Ｓｉ成
分の耐酸化・耐摩耗性のコーティングが施工される場合
がある。
は高温で長時間使用されるため、翼表面にＡｌ、Ｓｉ成
分の耐酸化・耐摩耗性のコーティングが施工される場合
がある。
【０００３】このコーティングは長時間使用中に高温酸
化又は摩耗によって徐々に減耗するので、翼の母（基）
材が健全な状態であることを確認するためには、定期的
に残存コーティング厚さを調べておく必要がある。
化又は摩耗によって徐々に減耗するので、翼の母（基）
材が健全な状態であることを確認するためには、定期的
に残存コーティング厚さを調べておく必要がある。
【０００４】一般に母材上の皮膜厚さを非破壊的に測定
する方法としては、電磁式膜厚測定法および、蛍光Ｘ線
分析式膜厚測定法がある。
する方法としては、電磁式膜厚測定法および、蛍光Ｘ線
分析式膜厚測定法がある。
【０００５】電磁式膜厚測定法の原理は、鉄芯入りコイ
ルの先端を表面の非磁性体皮膜に接触させると母材まで
の距離（＝皮膜厚さ）がコイル抵抗値として測定され
る。この測定値を予め実験で求めた皮膜厚さと測定値と
の関係曲線から測定値に対応する皮膜厚さを読みとる方
法である。
ルの先端を表面の非磁性体皮膜に接触させると母材まで
の距離（＝皮膜厚さ）がコイル抵抗値として測定され
る。この測定値を予め実験で求めた皮膜厚さと測定値と
の関係曲線から測定値に対応する皮膜厚さを読みとる方
法である。
【０００６】すなわち、電磁式膜厚測定法は基材が鉄等
のような磁性体上の、塗膜、メッキ等の非磁性皮膜厚さ
を測定する方法であり、基材がＮｉ基又はＣｏ基合金の
ような非磁性のものには適用できない。
のような磁性体上の、塗膜、メッキ等の非磁性皮膜厚さ
を測定する方法であり、基材がＮｉ基又はＣｏ基合金の
ような非磁性のものには適用できない。
【０００７】一方、基材が磁性体又は非磁性体上の皮膜
厚さ測定方としては、蛍光Ｘ線分析法による皮膜厚さ測
定法があり、すでに特開昭５２−４４６５７、特開昭５
２−１４０３５５及び特開昭５４−２９８４３等が公開
されている。
厚さ測定方としては、蛍光Ｘ線分析法による皮膜厚さ測
定法があり、すでに特開昭５２−４４６５７、特開昭５
２−１４０３５５及び特開昭５４−２９８４３等が公開
されている。
【０００８】例えば、特開昭５２−４４６５７では絶縁
体であるシリコン上の熱酸化膜又はガラス膜の膜厚を測
定する方法であり、特開昭５２−１４０３５５では金属
上の非磁性皮膜であるメッキ層の膜厚を測定する方法で
ある。また、特開昭５４−２９８４３は、鋼板上の錫−
鉛メッキ（非磁性体）のメッキ厚さを測定する方法であ
る。
体であるシリコン上の熱酸化膜又はガラス膜の膜厚を測
定する方法であり、特開昭５２−１４０３５５では金属
上の非磁性皮膜であるメッキ層の膜厚を測定する方法で
ある。また、特開昭５４−２９８４３は、鋼板上の錫−
鉛メッキ（非磁性体）のメッキ厚さを測定する方法であ
る。
【０００９】いずれの蛍光Ｘ線分析式皮膜厚さ測定法も
皮膜成分の特性Ｘ線量を測定して、予め実験で求めた皮
膜さと特性Ｘ線量との関係曲線から測定値に対応する皮
膜厚さを読みとる方法である。
皮膜成分の特性Ｘ線量を測定して、予め実験で求めた皮
膜さと特性Ｘ線量との関係曲線から測定値に対応する皮
膜厚さを読みとる方法である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】先に述べたように電磁
式膜厚測定法では磁性基材上の非磁性皮膜の膜厚測定法
であり、Ｎｉ基又はＣｏ基合金のような非磁性基材上の
Ａｌ、Ｓｉコーティングの膜厚を測定することはできな
いという問題点があった。
式膜厚測定法では磁性基材上の非磁性皮膜の膜厚測定法
であり、Ｎｉ基又はＣｏ基合金のような非磁性基材上の
Ａｌ、Ｓｉコーティングの膜厚を測定することはできな
いという問題点があった。
【００１１】また、蛍光Ｘ線分析測定法の一つとして、
特開昭５９−２９８４３のように基材である鋼板上の錫
−鉛メッキの膜厚測定法は、導電体である基材及びメッ
キ層のうちメッキ層の錫及び鉛の特性Ｘ線量を測定して
膜厚を求める方法である。蛍光Ｘ線分析計はＡｌ、Ｓｉ
等の軽元素の分析ができないため、基材のＮｉ基合金お
よびＣｏ基合金上の約２０〜１００μｍのＡｌ、Ｓｉコ
ーティングの膜厚測定ができないという問題点があっ
た。
特開昭５９−２９８４３のように基材である鋼板上の錫
−鉛メッキの膜厚測定法は、導電体である基材及びメッ
キ層のうちメッキ層の錫及び鉛の特性Ｘ線量を測定して
膜厚を求める方法である。蛍光Ｘ線分析計はＡｌ、Ｓｉ
等の軽元素の分析ができないため、基材のＮｉ基合金お
よびＣｏ基合金上の約２０〜１００μｍのＡｌ、Ｓｉコ
ーティングの膜厚測定ができないという問題点があっ
た。
【００１２】本発明は上記問題点を解決することを課題
とする。
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【００１４】表面にＡｌ及びＳｉ含有の耐酸化・耐摩耗
性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ基合金製品に対
し蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及びＣｏの少くとも一方の含有
量を測定し、予め実験で求めた上記コーティング厚さと
上記測定の含有量との関係曲線から、同測定の含有量に
対応する同コーティング厚さを読みとるＮｉ基又はＣｏ
基合金上のコーティング厚さ測定方法。
性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ基合金製品に対
し蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及びＣｏの少くとも一方の含有
量を測定し、予め実験で求めた上記コーティング厚さと
上記測定の含有量との関係曲線から、同測定の含有量に
対応する同コーティング厚さを読みとるＮｉ基又はＣｏ
基合金上のコーティング厚さ測定方法。
【００１５】以上において、表面にＡｌ及びＳｉ含有の
耐酸化・耐摩耗性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ
基合金製品のコーティング厚みを計測するとき、この製
品に対し、蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及び／又はＣｏ含有量
を測定する。そして予め実験で求めたコーティング厚さ
と測定含有量との関係曲線から上記製品のコーティング
厚さがえられる。
耐酸化・耐摩耗性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ
基合金製品のコーティング厚みを計測するとき、この製
品に対し、蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及び／又はＣｏ含有量
を測定する。そして予め実験で求めたコーティング厚さ
と測定含有量との関係曲線から上記製品のコーティング
厚さがえられる。
【００１６】このようにして、蛍光Ｘ線分析法では直接
分析できないＡｌ及びＳｉ含有のコーティングの厚み
が、容易にかつ精度よく計測できる。
分析できないＡｌ及びＳｉ含有のコーティングの厚み
が、容易にかつ精度よく計測できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】一般に蛍光Ｘ線金属分析計では、
皮膜成分の特性Ｘ線量を計測してその膜厚を測定する
が、Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のＡｌ及びＳｉ成分のコー
ティングではＡｌ及びＳｉが軽元素であるので、大気中
では分析できない。
皮膜成分の特性Ｘ線量を計測してその膜厚を測定する
が、Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のＡｌ及びＳｉ成分のコー
ティングではＡｌ及びＳｉが軽元素であるので、大気中
では分析できない。
【００１８】しかし、蛍光Ｘ線金属分析計は、携帯用で
あるため測定場所を選ばず測定が可能であり、かつ、被
測定物の深さ約１３０μｍまでＸ線が入りその範囲の上
記以外の成分分析ができる。すなわち、Ａｌ及びＳｉ成
分のコーティング厚さは約２０〜１００μｍであるの
で、コーティング下約２０〜３０μｍの基材成分も同時
に分析できる。
あるため測定場所を選ばず測定が可能であり、かつ、被
測定物の深さ約１３０μｍまでＸ線が入りその範囲の上
記以外の成分分析ができる。すなわち、Ａｌ及びＳｉ成
分のコーティング厚さは約２０〜１００μｍであるの
で、コーティング下約２０〜３０μｍの基材成分も同時
に分析できる。
【００１９】そこで、コーティング成分であるＡｌ又は
Ｓｉを分析するのではなく、その直下の基材の約３０μ
ｍ範囲のＮｉ及び／又はＣｏを分析することで膜厚を測
定することに着目した。
Ｓｉを分析するのではなく、その直下の基材の約３０μ
ｍ範囲のＮｉ及び／又はＣｏを分析することで膜厚を測
定することに着目した。
【００２０】以下本発明の実施の一形態を図１〜図３に
より説明する。図１と図２に示すように計測対象の、Ｎ
ｉ基合金又はＣｏ基合金の翼基材５上にＡｌ及びＳｉ含
有のコーティング４を持つタービン動翼１に対し、蛍光
Ｘ線分析計本体２につながれたセンサー３を当てる。そ
してＮｉ及び／又はＣｏ含有量を計測する。
より説明する。図１と図２に示すように計測対象の、Ｎ
ｉ基合金又はＣｏ基合金の翼基材５上にＡｌ及びＳｉ含
有のコーティング４を持つタービン動翼１に対し、蛍光
Ｘ線分析計本体２につながれたセンサー３を当てる。そ
してＮｉ及び／又はＣｏ含有量を計測する。
【００２１】すなわち、センサー３からの55Ｆｅ又は
109Ｃｄの放射線ａがＡｌおよびＳｉコーティング４の
表面から照射される。すると、基材５深さ約３０μｍま
での範囲の各含有成分の特性Ｘ線ｂが発生する。そし
て、この特性Ｘ線量がセンサー３中の検知器で検出さ
れ、蛍光Ｘ線分析計本体２へ送られ各成分の含有量（百
分率）に変換表示される。しかし、ここで検出された強
度はＡｌ、Ｓｉ成分コーティングの厚さによって減少し
ている。そこでこの含有量と予め求めたコーティング厚
さｔの関係からコーティング厚さが求められる。
109Ｃｄの放射線ａがＡｌおよびＳｉコーティング４の
表面から照射される。すると、基材５深さ約３０μｍま
での範囲の各含有成分の特性Ｘ線ｂが発生する。そし
て、この特性Ｘ線量がセンサー３中の検知器で検出さ
れ、蛍光Ｘ線分析計本体２へ送られ各成分の含有量（百
分率）に変換表示される。しかし、ここで検出された強
度はＡｌ、Ｓｉ成分コーティングの厚さによって減少し
ている。そこでこの含有量と予め求めたコーティング厚
さｔの関係からコーティング厚さが求められる。
【００２２】以下に試験片として、Ｎｉ基合金（Ｕｄｉ
ｍｅｔ５２０（商品名）、Ｃｏ：約１２％、Ｎｉ：約５
５％、Ｃｒ：約２０％、Ｍｏ：約６％、Ｔｉ：約３％、
Ａｌ：約２％）上にＡｌ、Ｓｉコーティングしたものを
使用して、蛍光Ｘ線分析を行い、Ｎｉ基合金のＮｉ、Ｃ
ｏ、Ｃｒ及びＭｏの含有量とコーティング厚さとの関係
をプロットした曲線を図２の（ａ）〜（ｄ）に示す。
ｍｅｔ５２０（商品名）、Ｃｏ：約１２％、Ｎｉ：約５
５％、Ｃｒ：約２０％、Ｍｏ：約６％、Ｔｉ：約３％、
Ａｌ：約２％）上にＡｌ、Ｓｉコーティングしたものを
使用して、蛍光Ｘ線分析を行い、Ｎｉ基合金のＮｉ、Ｃ
ｏ、Ｃｒ及びＭｏの含有量とコーティング厚さとの関係
をプロットした曲線を図２の（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００２３】Ｎｉ及びＣｏの含有量とコーティング厚さ
とはほぼ直線関係にあり、Ｎｉ及びＣｏの含有量を測定
すればＡｌ、Ｓｉコーティング厚さの測定が可能なこと
が判る。
とはほぼ直線関係にあり、Ｎｉ及びＣｏの含有量を測定
すればＡｌ、Ｓｉコーティング厚さの測定が可能なこと
が判る。
【００２４】一方、Ｃｒ、Ｍｏはコーティング厚さとの
間には直線性がみられず、蛍光Ｘ線分析計では不適当で
ある。この原因としては、基材にＡｌ、Ｓｉコーティン
グを施工後、基材とコーティングとの密着性を持たせる
ための拡散熱処理（８８５℃±１３℃×２H ）を行う
が、これが基材のＣｒ、Ｍｏをコーティング内へ拡散さ
せ、コーティングと基材との濃度差が少なくなることが
考えられる。
間には直線性がみられず、蛍光Ｘ線分析計では不適当で
ある。この原因としては、基材にＡｌ、Ｓｉコーティン
グを施工後、基材とコーティングとの密着性を持たせる
ための拡散熱処理（８８５℃±１３℃×２H ）を行う
が、これが基材のＣｒ、Ｍｏをコーティング内へ拡散さ
せ、コーティングと基材との濃度差が少なくなることが
考えられる。
【００２５】以上のようにして、容易にＡｌ、Ｓｉコー
ティングの厚さが正確に計測できる。なおここに、用い
た蛍光Ｘ線金属分析計は、分析計本体２とセンサー３で
構成され、軽量かつコンパクトな携帯型であることが特
徴である。
ティングの厚さが正確に計測できる。なおここに、用い
た蛍光Ｘ線金属分析計は、分析計本体２とセンサー３で
構成され、軽量かつコンパクトな携帯型であることが特
徴である。
【００２６】線源は55Ｆｅ及び 109Ｃｄを有しており、
分析成分の特性Ｘ線量の検出はＨｇＩ2 の半導体で行
い、成分含有量（百分率）への変換は分析計本体内でデ
ータ処理されデジタル表示される。
分析成分の特性Ｘ線量の検出はＨｇＩ2 の半導体で行
い、成分含有量（百分率）への変換は分析計本体内でデ
ータ処理されデジタル表示される。
【００２７】本分析計で分析できる元素は、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ及
びＢｉの２１元素である。すなわち、Ａｌ、Ｓｉコーテ
ィングのＡｌ、Ｓｉは分析できない。
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ及
びＢｉの２１元素である。すなわち、Ａｌ、Ｓｉコーテ
ィングのＡｌ、Ｓｉは分析できない。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、コーティング部での減衰を利用することにより、Ｎ
ｉ基合金又はＣｏ基合金のような非磁性体の製品表面に
施工したＡｌ、Ｓｉコーティング厚さを蛍光Ｘ線金属分
析計を用いて容易に測定することが可能になった。
ば、コーティング部での減衰を利用することにより、Ｎ
ｉ基合金又はＣｏ基合金のような非磁性体の製品表面に
施工したＡｌ、Ｓｉコーティング厚さを蛍光Ｘ線金属分
析計を用いて容易に測定することが可能になった。
【図１】本発明の実施の一形態の斜視図である。
【図２】上記一形態の作用説明図である。
【図３】上記一形態の作用説明図である。
１ タービン動翼 ２ 蛍光Ｘ線分析計本体 ３ センサー ４ コーティング ５ 翼基材
Claims (1)
- 【請求項１】 表面にＡｌ及びＳｉ含有の耐酸化・耐摩
耗性のコーティングを持つＮｉ基又はＣｏ基合金製品に
対し蛍光Ｘ線分析法でＮｉ及びＣｏの少くとも一方の含
有量を測定し、予め実験で求めた上記コーティング厚さ
と上記測定の含有量との関係曲線から、同測定の含有量
に対応する同コーティング厚さを読みとることを特徴と
するＮｉ基又はＣｏ基合金上のコーティング厚さ測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4798197A JPH10246619A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のコーティング厚さ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4798197A JPH10246619A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のコーティング厚さ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246619A true JPH10246619A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12790503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4798197A Pending JPH10246619A (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | Ｎｉ基又はＣｏ基合金上のコーティング厚さ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10246619A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003050115A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Seiko Instruments Inc | Ｘ線膜厚計 |
| JP2014092112A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Hitachi Ltd | ガスタービン部材の表面検査方法 |
| CN115466953A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-12-13 | 郑煤机智鼎液压有限公司 | 一种激光熔覆层厚度检测方法 |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP4798197A patent/JPH10246619A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003050115A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Seiko Instruments Inc | Ｘ線膜厚計 |
| JP2014092112A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Hitachi Ltd | ガスタービン部材の表面検査方法 |
| CN115466953A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-12-13 | 郑煤机智鼎液压有限公司 | 一种激光熔覆层厚度检测方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020618 |