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2012 年度 実績報告書

マルチ磁気パラメータを用いた圧力容器鋼の非接触・非破壊照射脆化評価技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22686087
研究機関岩手大学

研究代表者

菊池 弘昭  岩手大学, 工学部, 准教授 (30344617)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード磁気 / 非接触 / 非破壊評価 / 照射脆化
研究概要

本年度は圧延材に対して複数の磁気パラメータを非接触で計測し、磁気的非接触・非破壊評価技術の有用性を検討した。引き続いてそれらの手法を用いて照射材の計測を行った。以下、その成果をまとめる。
1.冷間圧延した低炭素鋼を用いて、試料と磁気ヨークの空隙幅を変化させた場合について磁気的非接触・非破壊評価技術の検討を行った。パラメータとしてヒステリシスループから得られる保磁力、インピーダンス計測から得られる透磁率変化を用いた。空隙幅の増加とともに各パラメータの信号変化量は減衰するが、空隙幅を制御すれば、非接触の計測を用いても各磁気パラメータが圧延率の変化と相関を持つことを明らかにした。また、複素透磁率と磁気回路解析に基づいた理論式を用いて定性的かつ定量的にこれら非接触磁気計測におけるパラメータ変化の振る舞いを説明することを可能した。
2.磁気ヨークと試料から構成される回路において磁界印加時の試料の変位をレーザー変位計を用いて計測し、その振る舞いを実験的に明らかにした。変位が最大になるときの磁界強度がヒステリシスループにおける保磁力と対応しており、非接触磁気計測の有効なパラメータであることが示された。
3.非接触型の計測手法を用いて、照射材の磁気計測を行った。照射脆化模擬材として未圧延あるいは圧延した純鉄及びFe-Cu合金を用いた。圧延材においては照射によりパラメータの増減が見られ、磁気特性の軟化が示された。未圧延材においては、純鉄で顕著な変化は観測されなかったが、Fe-Cu合金では、一部のパラメータにおいて銅析出を反映した信号変化が見られた。
以上、原子炉圧力容器の磁気的非接触・非破壊評価に適用可能な計測技術についてその有用性を示すことができた。ただし、実用化のためには、より詳細な脆化メカニズムの解明とそれらに基づいた脆化評価式の構築が課題である。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Orientation dependence of magnetic properties on plastically deformed low carbon steel2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, T. Kasamizukami, Y. Sato
    • 雑誌名

      Studies in Applied Electromagnetis and Mechanics, Electromagnetics Nondestructive Evaluation, IOS Press

      巻: 巻未定 ページ: 頁未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of Barkhausen Noise and Permeability on Neutron Irradiated Pure Fe and Fe-Cu Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, Y. Kamada, S. Kobayashi, J. Echigoya, H. Watanabe
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 39 (1-4) ページ: 609-614

    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic NDE based on magnetostriction using laser displacement meter2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, H. Kikuchi
    • 学会等名
      International Conference of AUMS(ICAUMS) 2012
    • 発表場所
      奈良県新公会堂、奈良県奈良市
    • 年月日
      20121002-20121005
  • [学会発表] Orientation Dependence of Magnetic Properties on Cold-rolled Low Carbon Steel2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kikuchi, T. Kasamizukami, Y. Sato
    • 学会等名
      The 17th International Workshop on Electromagnetic Nondestructive Evaluation
    • 発表場所
      Windsor Atlantica Hotel, リオデジャネイロ、 ブラジル
    • 年月日
      20120729-20120801
  • [学会発表] 冷間圧延した低炭素鋼の磁気特性における方向依存性

    • 著者名/発表者名
      菊池弘昭, 笠水上剛, 佐藤悠貴
    • 学会等名
      第21回MAGDAコンファレンス2012
    • 発表場所
      仙台市戦災復興記念館、宮城県仙台市

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公開日: 2014-07-24  

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