2016 Fiscal Year Annual Research Report
渦電流磁気指紋法による鉄鋼材料の残留応力と残留ひずみ評価の高信頼化
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16J04522
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
松本 貴則 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 材料評価 / 渦電流 / 残留応力 / 残留ひずみ / マグネティクス / 構造物用炭素鋼 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では高い安定性を有する渦電流磁気指紋法を用いて残留応力・残留ひずみの新しい非破壊評価手法を提案し、様々な材料因子の中から残留応力・残留ひずみ情報のみを抽出する評価手法の有効性を検証する。
平成28年度は単軸引張の残留応力・残留ひずみ評価について検討を行った。まずは熱処理および圧延方法・方向を把握した化学成分の異なる炭素鋼の供試材を複数作製し、圧延方向と引張方向の異なるように単軸引張試験により0.1%～数%の微小残留ひずみを負荷した。引張後の試験片に対しては光学顕微鏡およびSEMによる組織観察ならびにEBSDによる組織評価を行い、引張後の試験片の機械特性を評価するために硬さ試験を行った。次に、渦電流磁気指紋測定システムの構築を行い、異なる鋼材・異なる圧延方向・異なる微小残留ひずみ量の引張試験片に対して渦電流磁気指紋信号を取得し、残留ひずみと渦電流磁気指紋との関係性について調査した。組織情報を基に測定周波数、印加磁場などの試験条件の中で最適と思われる試験パラメータの探索を行い、残留ひずみ情報および硬さ情報の抽出について検討した。渦電流磁気指紋のメカニズムを解明するために、メゾマグネティクス理論を用いた解析コードの構築に取り組んだ。渦電流解析コードに等価導電率および等価透磁率を組み込み、渦電流磁気指紋信号の実験結果から等価導電率および等価透磁率を推定した。この等価導電率および等価透磁率モデルを用いることで、渦電流磁気指紋信号を再現できることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の特色である渦電流磁気指紋信号測定システムを構築し、これを用いて炭素鋼の引張試験片を測定し、残留ひずみと渦電流磁気指紋の関係性について議論を行った。本研究の最も重要な部分について準備を終了したため、今後順調に研究は進捗するものと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度に構築した渦電流解析コードを用いて渦電流磁気指紋のメカニズムならびに残留応力による摂動磁化応答の変化について明らかにする。さらに多軸引張試験を行い、多軸応力と渦電流磁気指紋の関係性について議論する。
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