JPS6159256A - オ−ステナイト結晶粒径測定方法 - Google Patents
オ−ステナイト結晶粒径測定方法Info
- Publication number
- JPS6159256A JPS6159256A JP59180762A JP18076284A JPS6159256A JP S6159256 A JPS6159256 A JP S6159256A JP 59180762 A JP59180762 A JP 59180762A JP 18076284 A JP18076284 A JP 18076284A JP S6159256 A JPS6159256 A JP S6159256A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measured
- ultrasonic wave
- grain size
- austenite
- ultrasonic
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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、鍛鋼品、熱処理部品等のオーステナイト結晶
粒径の測定方向に関するものである。
粒径の測定方向に関するものである。
鍛鋼品、熱処理部品等の安全性、信頼性の向上。
また品質の向上および不良率、仕損質の低減を図るため
に、オーステナイト結晶粒の測定が行われている。
に、オーステナイト結晶粒の測定が行われている。
従来のオーステナイト結晶粒の測定方向は、ＪＩｓ−Ｇ
Ｏ５５１に規定されるように、下記の手順により行われ
る。
Ｏ５５１に規定されるように、下記の手順により行われ
る。
■ オーステナイト結晶粒を測定する被測定物からテス
トピースを切り出す。
トピースを切り出す。
■ このテストピースを研摩して鏡面化する。
■ それを腐食させる。
■ 倍率１００倍の顕微鏡にて０．８ｎｎφの視野をａ
察する。
察する。
■ ＪＩＳに定める標準図と比較して結晶粒度を判定す
る。
る。
しかしながら、従来のオーステナイト結晶粒の測定方向
は、上述の■〜■の手順に従って行うものであるから、
測定作業が煩雑であり１時間と労力とコストがかかると
言う問題点がある。
は、上述の■〜■の手順に従って行うものであるから、
測定作業が煩雑であり１時間と労力とコストがかかると
言う問題点がある。
本発明は、上述の問題点を解決したオーステナイト結晶
粒径の測定方法を提供せんとするものである。
粒径の測定方法を提供せんとするものである。
まず、本発明者は、オーステナイト結晶粒径を測定する
被測定物に超音波を入射させると、その超音波がその経
路の途中にある結晶粒（結晶粒界。
被測定物に超音波を入射させると、その超音波がその経
路の途中にある結晶粒（結晶粒界。
組織境界）により散乱し、そのエネルギの一部を失いつ
つ被測定物中を伝播し、被測定物の底面で反射して再び
結晶粒による散乱を繰返しながらエネルギを失いつつ伝
播して反射することに着眼した。
つ被測定物中を伝播し、被測定物の底面で反射して再び
結晶粒による散乱を繰返しながらエネルギを失いつつ伝
播して反射することに着眼した。
さらに、本発明者は、種々の実験を行った結果。
上述の超音波の散乱はオーステナイト結晶粒径が大きい
程、また超音波の伝播距離が長い程大きくなり、この超
音波の減衰量を超音波の伝播距離で除して単位長さ当り
の減衰量、すなわち減衰定数としてみれば、この減衰定
数はオーステナイト結晶粒径にのみ影響を受けることを
研明した。
程、また超音波の伝播距離が長い程大きくなり、この超
音波の減衰量を超音波の伝播距離で除して単位長さ当り
の減衰量、すなわち減衰定数としてみれば、この減衰定
数はオーステナイト結晶粒径にのみ影響を受けることを
研明した。
そして、本発明者は、オーステナイト結晶粒径を測定す
る被測定物に超音波を入射させ、その反射した超音波に
より超音波の減衰量を測定し、その減衰量を超音波の伝
播距離で除して減衰定数を求め、その減衰定数によりオ
ーステナイト結晶粒径を非破壊的にかつ簡単に測定する
ことができる〔実施例〕 以下１本発明のオーステナイト結晶粒径測定方法の一実
施例を添付図面を参照して説明する。
る被測定物に超音波を入射させ、その反射した超音波に
より超音波の減衰量を測定し、その減衰量を超音波の伝
播距離で除して減衰定数を求め、その減衰定数によりオ
ーステナイト結晶粒径を非破壊的にかつ簡単に測定する
ことができる〔実施例〕 以下１本発明のオーステナイト結晶粒径測定方法の一実
施例を添付図面を参照して説明する。
第１図はオーステナイト結晶粒径測定状態を示した説明
図、第２図は超音波の減衰状態を示した説明図、第３図
は縦軸にオーステナイト結晶粒径を、横軸に減衰定数を
とったオーステナイト結晶粒径推定線図、第４図は縦軸
に減衰定数を、横軸にオーステナイト結晶粒径をとった
実験結果を示すグラフ、第５図は縦軸に推定のオーステ
ナイト結晶粒径を、横軸に実際のオーステナイト結晶粒
径をとった第３図に示すオーステナイト結晶粒径推定線
図の精度を示すグラフである。
図、第２図は超音波の減衰状態を示した説明図、第３図
は縦軸にオーステナイト結晶粒径を、横軸に減衰定数を
とったオーステナイト結晶粒径推定線図、第４図は縦軸
に減衰定数を、横軸にオーステナイト結晶粒径をとった
実験結果を示すグラフ、第５図は縦軸に推定のオーステ
ナイト結晶粒径を、横軸に実際のオーステナイト結晶粒
径をとった第３図に示すオーステナイト結晶粒径推定線
図の精度を示すグラフである。
図中、１はオーステナイト結晶粒径を測定する被測定物
であって、厚さｔを有する。 １０はパルス反射式超音
波探傷器であって、高周波の電気パルスを発生して後述
する超音波センサ６に送信し、また超音波センサ６から
の微弱な電気パルスを増幅し、ブラウン管１１に反射強
度および反射時間を表示する。このブラウン管１１は超
音波センサ６から供給される受信電圧を縦軸に、また超
音波の伝播時間を横軸にとった直角座標で表示する。パ
ルス反射式超音波探傷器１０には高周波ケーブル１５を
介して超音波センサ６が接続されている。この超音波セ
ンサ６は超音波探傷器１０からの電気パルスを超音波パ
ルスに変換して被測定物１中に入射させ、その被測定物
１から反射して来た超音波パルスを電気パルスに変換し
て超音波探傷器１ｏに送る。
であって、厚さｔを有する。 １０はパルス反射式超音
波探傷器であって、高周波の電気パルスを発生して後述
する超音波センサ６に送信し、また超音波センサ６から
の微弱な電気パルスを増幅し、ブラウン管１１に反射強
度および反射時間を表示する。このブラウン管１１は超
音波センサ６から供給される受信電圧を縦軸に、また超
音波の伝播時間を横軸にとった直角座標で表示する。パ
ルス反射式超音波探傷器１０には高周波ケーブル１５を
介して超音波センサ６が接続されている。この超音波セ
ンサ６は超音波探傷器１０からの電気パルスを超音波パ
ルスに変換して被測定物１中に入射させ、その被測定物
１から反射して来た超音波パルスを電気パルスに変換し
て超音波探傷器１ｏに送る。
次に、上述の装置による本発明のオーステナイト結晶粒
径の測定方法について説明する。
径の測定方法について説明する。
まず、被測定物１の上面２上に超音波センサ６をセット
する。次に、超音波探傷器１０を作動させ、超音波セン
サ６から超音波７を被測定物１中に入射させる。すると
、その入射超音波７は、その経路の途中にある結晶粒３
と結晶粒３との境界の結晶粒界４により散乱し、そのエ
ネルギの一部を散乱超音波８として失いつつ被測定物１
中を伝播する。その入射超音波７が被測定物１の底面５
に達すると、その底面５で反射する。その反射超音波９
は再び結晶粒３による散乱を繰り返しながらエネルギを
散乱超音波８として失いつつ被測定物１中を伝播して超
音波センサ６に達する。すると、その反射超音波９は第
１回エコー１３として超音波探傷器１０のブラウン管１
１に送信パルス１２と共に表示される。さらにそのブラ
ウン管１１に第２回エコー１４が同時に表示される。
する。次に、超音波探傷器１０を作動させ、超音波セン
サ６から超音波７を被測定物１中に入射させる。すると
、その入射超音波７は、その経路の途中にある結晶粒３
と結晶粒３との境界の結晶粒界４により散乱し、そのエ
ネルギの一部を散乱超音波８として失いつつ被測定物１
中を伝播する。その入射超音波７が被測定物１の底面５
に達すると、その底面５で反射する。その反射超音波９
は再び結晶粒３による散乱を繰り返しながらエネルギを
散乱超音波８として失いつつ被測定物１中を伝播して超
音波センサ６に達する。すると、その反射超音波９は第
１回エコー１３として超音波探傷器１０のブラウン管１
１に送信パルス１２と共に表示される。さらにそのブラ
ウン管１１に第２回エコー１４が同時に表示される。
次に、上述の第１回エコー１３と第２回エコー１４の高
さの差Δｈのデシベル値を読み取る。つづいて、このデ
シベル値Δｈを下式（１）に示すように。
さの差Δｈのデシベル値を読み取る。つづいて、このデ
シベル値Δｈを下式（１）に示すように。
被測定物１の厚さｔの２倍、すなわち超音波の伝播距離
を除して減衰定数αを求める。
を除して減衰定数αを求める。
α＝Δｈ ／ ２ ｔ （ｄ Ｂ ／ ｍｍ） −
−（１）それから、上述のようにし、て求めた減衰定数
αを、第３図に示すオーステナイト結晶粒径推定線図に
当てはめることにより、オーステナイト結晶粒径を非破
壊的にかつ簡単に測定することができる６例えば、上述
のようにして求めた減衰定数αが０．０４ｄＢ／ｍｍの
場合、オーステナイト結晶粒径ｄは、破線で示す如く、
０．０３１ｍｍである。
−（１）それから、上述のようにし、て求めた減衰定数
αを、第３図に示すオーステナイト結晶粒径推定線図に
当てはめることにより、オーステナイト結晶粒径を非破
壊的にかつ簡単に測定することができる６例えば、上述
のようにして求めた減衰定数αが０．０４ｄＢ／ｍｍの
場合、オーステナイト結晶粒径ｄは、破線で示す如く、
０．０３１ｍｍである。
このように、本発明によれば、被測定物１のオーステナ
イト結晶粒径ｄを非破壊的にかつ簡単に測定することが
できる。
イト結晶粒径ｄを非破壊的にかつ簡単に測定することが
できる。
次に、第３図に示すオーステナイト結晶粒径推定線図を
得た過程を第４図のグラフを参照する。
得た過程を第４図のグラフを参照する。
まず、試験用の被測定物（１）を用意する。この試験用
の被測定物（１）は縦が３０ｍｍ を横が７０ｍｍ 、
厚さが５０１１ＩＩ１１の大きさで、材質はＪ４Ｓ規定
の５ＵＪ−３（軸受けｆｉｌｌ） 、 ５４５Ｇ、及び
３２０Ｃを使用する。ここで、５ＵＪ−３は熱処理性が
良く試験片のどの位置でも均一な組Ｗｔ（結晶粒）が得
られるため使用し、熱処理条件を種々変化させ、結晶粒
径を変化させたものである。又５４５Ｃ，５２０Ｇは熱
処理は行なわず圧延のままの状態で使用した。
の被測定物（１）は縦が３０ｍｍ を横が７０ｍｍ 、
厚さが５０１１ＩＩ１１の大きさで、材質はＪ４Ｓ規定
の５ＵＪ−３（軸受けｆｉｌｌ） 、 ５４５Ｇ、及び
３２０Ｃを使用する。ここで、５ＵＪ−３は熱処理性が
良く試験片のどの位置でも均一な組Ｗｔ（結晶粒）が得
られるため使用し、熱処理条件を種々変化させ、結晶粒
径を変化させたものである。又５４５Ｃ，５２０Ｇは熱
処理は行なわず圧延のままの状態で使用した。
次に、上述の試験用の被測定物（１）の減衰定数αを第
１図に示す装置により上述のようにして求め、この減衰
定数αを縦軸にし、また顕微鏡にて測定した実際のオー
ステナイト結晶粒径の値ｄを横軸にし、減衰定数αと実
際のオ−ステナイト結晶粒径ｄとの関係を第４図に示す
。なお１図中のパラメータは超音波の周波数である。こ
の結果によれば、結晶粒径の増加に伴い減衰定数が増加
し。
１図に示す装置により上述のようにして求め、この減衰
定数αを縦軸にし、また顕微鏡にて測定した実際のオー
ステナイト結晶粒径の値ｄを横軸にし、減衰定数αと実
際のオ−ステナイト結晶粒径ｄとの関係を第４図に示す
。なお１図中のパラメータは超音波の周波数である。こ
の結果によれば、結晶粒径の増加に伴い減衰定数が増加
し。
それらは各周波数において各々に良い直線の相関関係の
あることが判る。又、周波数５ Ｍ Ｈｚのばらつきが
極めて少ないことが判る。第４図における各回帰式を最
小大乗法により求めたものが下表１である。
あることが判る。又、周波数５ Ｍ Ｈｚのばらつきが
極めて少ないことが判る。第４図における各回帰式を最
小大乗法により求めたものが下表１である。
以上の結果をまとめると減衰は周波数が高くなるほど急
増し、周波数の増加に伴い減衰定数の増加割合が指数関
数的に増加することが判る。又、減衰定数は結晶粒の大
きさによってのみ決まる事が判る。よって第４図の回帰
直線を用いて減衰定数より結晶粒径の測定が可能となる
。この第４図における周波数５ＭＨｚの実験結果の回帰
式を第３図のオーステナイト結晶粒径推定線図とみなす
。
増し、周波数の増加に伴い減衰定数の増加割合が指数関
数的に増加することが判る。又、減衰定数は結晶粒の大
きさによってのみ決まる事が判る。よって第４図の回帰
直線を用いて減衰定数より結晶粒径の測定が可能となる
。この第４図における周波数５ＭＨｚの実験結果の回帰
式を第３図のオーステナイト結晶粒径推定線図とみなす
。
（以 下 余 白）
表 １
さらに、第４＠における周波数５ＭＨｚの実験結果の回
帰式を第３図のオーステナイト結晶粒径推定直線とみな
し、これを用いて実製品（カムリング等）の結晶粒径の
推定を行ない推定速度を調査した。その結果を第５図に
示す。横軸に顕微鏡で測定した実際のオーステナイト結
晶粒径、縦軸に第３図より推定した値を示しである。各
々が良い精度で一致していることが判り１本発明の測定
方法が十分有用であることが確認できる。又その誤差は
約±３０％程度であり、オーステナイト結晶粒径の測定
にはほとんど問題にならない、その範囲を図中に破線で
示す。
帰式を第３図のオーステナイト結晶粒径推定直線とみな
し、これを用いて実製品（カムリング等）の結晶粒径の
推定を行ない推定速度を調査した。その結果を第５図に
示す。横軸に顕微鏡で測定した実際のオーステナイト結
晶粒径、縦軸に第３図より推定した値を示しである。各
々が良い精度で一致していることが判り１本発明の測定
方法が十分有用であることが確認できる。又その誤差は
約±３０％程度であり、オーステナイト結晶粒径の測定
にはほとんど問題にならない、その範囲を図中に破線で
示す。
以上の実施例からも明らかなように、本発明は、減衰定
数によりオーステナイト結晶粒径を非破壊的にかつ非常
に簡単に測定することができる。
数によりオーステナイト結晶粒径を非破壊的にかつ非常
に簡単に測定することができる。
添付図面は本発明のオーステナイト結晶粒径測定方法の
一実施例を示し、第１図はオーステナイト結晶粒径測定
状態を示した説明図、第２図は超音波の減衰状態を示し
た説明図、第３図は縦軸にオーステナイト結晶粒径を、
横軸に減衰定数をとったオーステナイト結晶粒径推定線
図、第４図は縦軸に減衰定数を、横軸にオーステナイト
結晶粒径をとった実験結果をしめずグラフ、第５図は縦
軸に推定のオーステナイト結晶粒径を、横軸に実際のオ
ーステナイト結晶粒径をとった第３図に示すオーステナ
イト結晶粒径推定線図の精度を示すグラフである。 １・・・被測定物、２・・・被測定物上面、３・・・オ
ーステナイト結晶粒、４・・・結晶粒界、５・・・被測
定物底面、６・・・超音波センサ、７・・・入射超音波
、８・・・散乱超音波、９・・・反射超音波、１０・・
・パルス反射式超音波探侶器、１１・・・ブラウン管、
１２・・・発信パルス。 １３・・・第１回エコー、 １４・・・第２回エコー、
１５・・・高周波ケーブル。
一実施例を示し、第１図はオーステナイト結晶粒径測定
状態を示した説明図、第２図は超音波の減衰状態を示し
た説明図、第３図は縦軸にオーステナイト結晶粒径を、
横軸に減衰定数をとったオーステナイト結晶粒径推定線
図、第４図は縦軸に減衰定数を、横軸にオーステナイト
結晶粒径をとった実験結果をしめずグラフ、第５図は縦
軸に推定のオーステナイト結晶粒径を、横軸に実際のオ
ーステナイト結晶粒径をとった第３図に示すオーステナ
イト結晶粒径推定線図の精度を示すグラフである。 １・・・被測定物、２・・・被測定物上面、３・・・オ
ーステナイト結晶粒、４・・・結晶粒界、５・・・被測
定物底面、６・・・超音波センサ、７・・・入射超音波
、８・・・散乱超音波、９・・・反射超音波、１０・・
・パルス反射式超音波探侶器、１１・・・ブラウン管、
１２・・・発信パルス。 １３・・・第１回エコー、 １４・・・第２回エコー、
１５・・・高周波ケーブル。
Claims (1)
- オーステナイト結晶粒径を測定する被測定物に超音波を
入射させ、その反射した超音波により超音波の減衰量を
測定し、その減衰量を超音波の伝播距離で除して減衰定
数を求め、その減衰定数によりオーステナイト結晶粒径
を測定するようにしたことを特徴とするオーステナイト
結晶粒径測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180762A JPS6159256A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | オ−ステナイト結晶粒径測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180762A JPS6159256A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | オ−ステナイト結晶粒径測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159256A true JPS6159256A (ja) | 1986-03-26 |
Family
ID=16088877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59180762A Pending JPS6159256A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | オ−ステナイト結晶粒径測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159256A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242440A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Toshiba Glass Co Ltd | 近赤外カットフィルタガラス |
| JP2019066217A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波を用いた埋設物深さ測定装置及び方法 |
| JP2019184432A (ja) * | 2018-04-11 | 2019-10-24 | 株式会社アーステクニカ | 高マンガン鋳鋼の非破壊検査方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035253A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-23 | Nippon Steel Corp | 超音波による結晶粒径測定法 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59180762A patent/JPS6159256A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035253A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-23 | Nippon Steel Corp | 超音波による結晶粒径測定法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242440A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Toshiba Glass Co Ltd | 近赤外カットフィルタガラス |
| JPH05353B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1993-01-05 | Toshiba Glass Kk | |
| JP2019066217A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波を用いた埋設物深さ測定装置及び方法 |
| JP2019184432A (ja) * | 2018-04-11 | 2019-10-24 | 株式会社アーステクニカ | 高マンガン鋳鋼の非破壊検査方法 |
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