非破壊測定

X線残留応力測定

X線残留応力測定:概要

金属・セラミックス・薄膜材料等の残留応力解析は、品質保全や製品開発に役立ちます。
当社では可搬型小型X線応力測定装置(μ‐X360)・微小領域X線回折装置(リガク製:SmartLab)・高分解能X線回折装置(リガク製:SuperLab)等を用いて、多様な測定法(並傾法、側傾法、侵入深さ制御法、配向方位法、2D 法等)で対応します。

X線残留応力測定:特長

現地測定が可能

可搬型小型X線応力測定装置(μ‐X360)は現地まで移動させることが可能であり、専門スタッフが現地で残留応力測定を実施いたします。

 

並傾法、側傾法、侵入深さ制御法、配向方位法、2D 法等による測定が可能

微小領域X線回折装置(リガク製:SmartLab)による測定では、50~500μmΦのビーム径にて局所領域の測定が可能です。また、高分解能X線回折装置(リガク製:SuperLab)による測定では、X線の侵入深さ制御した測定や、単結晶や強配向材料に適した配向方位法による測定も可能です。

  • 可搬型X線応力測定装置(MSF-3M)

    可搬型X線応力測定装置

  • 微小領域X線回折装置(リガク製:SmartLab)

    微小領域X線回折装置(リガク製:SmartLab)

X線残留応力測定:詳細

X線回折残留応力測定


1.概要

疲労・応力腐食割れ・変形等の予防や損傷原因究明などで幅広く利用出来る非破壊的手法

応力の発生により材料の結晶格子面間隔 (d)が変化します。そこにX線を照射しますと、回折角θで回折現象※が生じます。
この回折角θは応力の無い状態の回折角θ0からずれが生じてます。この変化を計測し、材料固有の特性値から応力を算出するものです

※:ブラッグの法則λ=2d sin θ エックス線回折の原理

2.特長

  • 材料・構造物表面の残留応力を非破壊で測定できます。(金属・アルミ・セラミックス等の測定が可能)
  • 表面から内部までの分布測定が可能です。(破壊法:電解研磨により表層を逐次電解研磨除去しながら測定)


3.主な用途

  • 加工応力やピーニング等の深さ分布測定
  • 熱処理など残留応力改善の効果確認
  • 疲労・応力腐食割れ等の破損原因調査測定

測定事例 ピーニングと熱処理効果の確認

4. 計測状況一例

汎用型X線残留応力測定装置

ほーたぷるX線残留応力測定装置

図3 溶接部の残留応力測定例

FAQ(よくあるご質問)

試料採取や試験片作製から依頼することは可能でしょうか?+

可能です。試験片は材料が入手可能な場合は購入して製作、入手困難な場合は支給いただいて製作となります。

試験片の返却依頼は可能でしょうか?+

可能です。支給品(残試料)および試験片を返却いたします。

立会試験は可能でしょうか?+

可能です。お客様の事前登録のためお客様情報をご教示いただきます。

どのような測定方法がありますか?+

測定位置に抵抗線ひずみゲージを貼り付けて、その周囲を切断することで切断片の伸縮ひずみ量を測定することで残留応力を算出する破壊法であるひずみゲージ切断開放法があります。また、測定部の極表面層(約10μm以内)をX線回折による残留ひずみの有無によるX線回折角のずれで残留応力を算出する非破壊でのX線回折法があります。

測定時間はどの程度でしょうか?+

ひずみゲージ切断開放法は測定位置の数と対象製品の切断に要する時間によります。また、材質や測定領域によりひずみゲージを調達するために時間も必要になります。X線回折法は対象材の結晶状態によりX線回折強度により十分な回折時間を確保するために要する時間によりますが対象材料の結晶状態により数分から数時間となる場合もあります。

分布測定は可能でしょうか?+

ひずみゲージ切断開放法は、ひずみゲージのベースのゲージレングスとベースサイズ、ひずみゲージ間を切断できる間隔が必要ですがひずみゲージを複数貼り付けることで分布測定は可能となります。X線回折法は10mm程度以内の測定位置をずらしながら測定することで分布測定は可能となります。