• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 16J04522
研究機関東北大学

研究代表者

松本 貴則  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード材料評価 / 渦電流 / 残留応力 / 残留ひずみ / マグネティクス / 一般構造用炭素鋼
研究実績の概要

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。
前年度の結果から残留ひずみ1%周辺に渦電流磁気指紋の特異点があることが示唆されたため、平成29年度は残留ひずみ1%周辺を中心に単軸引張試験を行い、残留ひずみ0%から2%程度の引張試験片を多数作製した。その結果、引張試験片が弾性変形領域から加工硬化領域に移行する際に発生する不均一な塑性変形を起点として渦電流磁気指紋の軌跡の描く向きが大きく変化することが明らかになった。この現象は、引張方向が圧延方向に平行な試験片と、引張方向が圧延方向に垂直な試験片で同じであることを確認した。また、炭素量を大きく変化させてパーライト組織を変化させた供試材を作製し、同様に単軸引張試験を行った。渦電流磁気指紋の取得を行ったところ、パーライト組織を変化させる前の供試材と同様に、不均一な塑性変形の前後で渦電流磁気指紋の軌跡の描く向きが変化することが確認された。従って、渦電流磁気指紋の傾向から不均一な塑性変形が発生しているかどうか判別することが可能となった。また、前年度構築した数値解析コードを用いて渦電流磁気指紋のメカニズムの検討を行った。その際、信号ドリフトを解消するために新たな測定システムを構築したことで解析結果の精度が向上した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新しい現象である渦電流磁気指紋について、渦電流磁気指紋の信号と引張試験片の組織との関連性の一部が明らかになり、残留応力・残留ひずみを議論する上で重要な結果が得られた。従って今後順調に研究は進捗するものと考えられる。

今後の研究の推進方策

完成した解析コードおよび改良した測定システムを用いて渦電流磁気指紋法の更なるメカニズム解明を目指す。また、解明されたメカニズムから残留応力・残留ひずみ情報を抽出する信号処理方法の高度化について取り組む。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Nondestructive Evaluation of Structural Change due to Creep Degradation in P91 Steel by Micromagnetic Properties2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Uchimoto, T. Takagi, K. Szielasko, M. Rabung
    • 雑誌名

      Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 42 ページ: 52, 60

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-767-2-52

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic Non-Destructive Evaluation of a Ductile Cast Iron with a Retained Proeutectoid Cementite2017

    • 著者名/発表者名
      A. Stupakov, T. Matsumoto, T. Uchimoto, G. Vertesy, T. Takagi
    • 雑誌名

      Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 42 ページ: 173, 181

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-767-2-173

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Nondestructive evaluation of plastic strain in carbon steels by magnetic incremental permeability method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Uchimoto, T. Takagi, G. Dobmann
    • 学会等名
      Laser Solutions for Space and the Earth 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 増分透磁率法を用いた鋳鉄における材料特性の電磁非破壊評価2017

    • 著者名/発表者名
      内一哲哉, 高木敏行, 松本貴則, G. Vertesy
    • 学会等名
      日本鋳造工学会 第169 回全国講演大会
  • [学会発表] 渦電流磁気指紋法による炭素鋼の残留ひずみ評価2017

    • 著者名/発表者名
      松本貴則, 内一哲哉, 高木敏行, 阿部悟, 熊野秀樹
    • 学会等名
      日本保全学会 第14回学術講演会
  • [学会発表] Electromagnetic NDE of plastic deformation in carbon steels by incremental permeability method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Uchimoto, T. Takagi, G. Dobmann, S. Abe, H. Yuya
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics
    • 国際学会
  • [学会発表] Nondestructive Evaluation of Mechanical Properties of Cast Iron by Magnetic Incremental Permeability Method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Uchimoto, T. Takagi, G. Vertesy, H. Kage, G. Dobmann
    • 学会等名
      XXII International Workshop on ELECTROMAGNETIC NONDESTRUCTIVE EVALUATION
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Magnetization Methods to Evaluate Residual Strain in Carbon Steel by Eddy Current Magnetic Signature Method2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Uchimoto, T. Takagi, G. Dobmann, S. Oozono, H. Yuya
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Flow Dynamics
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi