2003 Fiscal Year Annual Research Report

放射光高エネルギ白色X線による材料内部の残留応力分布の非破壊測定法の開発

Research Project

Project/Area Number	15656029
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	田中啓介名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80026244)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	広澤一郎 (財)高輝度光科学研究センタ, 主幹研究員木村英彦名古屋大学, 工学研究科, 助手 (60345923) 秋庭義明名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (00212431)
Keywords	放射光 / 高エネルギーX線 / 残留応力 / 材料内部応力 / 遮熱コーティング / ひずみスキャンニング / アナライザー / 炭素鋼
Research Abstract	(1)放射光の高エネルギーX線が、材料への侵入深さが大きいことを利用して、材料表面下の残留応力分布を非破壊的に測定する手法として、侵入深さ一定法を提案した.この手法をショットピーニングした鉄鋼材料に適用して、表面下100μm領域に存在する残留応力測定に成功した. (2)さらに,表面下の残留応力分布を、sin2ψ線図の非線形性から非破壊的に求める方法を検討した.表面での通常のX線法での測定値も使用して、測定応力と侵入深さの関係を求め,それを3次曲線近似して応力分布を評価したが,それは通常のX線法で逐次研磨する手法と一致していた. (3)ニッケル合金上に厚さ0.2mmのNiCoCrAlYをボンドコートして,さらに8wt%Y_2O_3-ZrO2を膜厚約0.24mmコーティングして作成した遮熱コーティングに対して,ボンドコート層の応力を、トップコート層を通して放射光の用いて測定する手法を開発した.放射光からのエネルギ72keVのX線の高い透過能を利用し,Ni_3Alの220回折で応力測定をした.さらに、高温糟を試料台に組み込むことから1400℃までの高温でのその場測定を可能にした. (4)ひずみスキャンニング法による材料内部のひずみの非破壊測定のための光学系の検討を行った.X線の光学系としてダブルスリット系,ソーラースリット系,アナライザの3種類を使用して,測定精度の比較を行った.ひずみスキャンニング法においてLiFおよびGeのアナライザは表面の効果をとるのに有効であった.特に前者の200回折は有力である.無ひずみ状態での格子面間doの測定には、通常X線による測定が利用できる.ゲージ体積が材料中に入り回折強度が低下するときには充分なカウント数を確保する必要がある.また,高エネルギでは,LiFのアナライザは透過しやすいので,アナライザを正確に位置決めする方法の工夫が必要である. (5)放射光による応力評価の手法について文献調査を含めて総合的な検討を行うとともに,現在での問題点および将来の可能性について総説した.また、従来のX線手法と放射光高エネルギX線手法を組み合わせることから、遮熱コーティングに対して、はく離応力の測定法を提案した.

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 柳瀬悦也: "sin^2ψ線図の非線形解析によるショットピーニング鉄鋼材料の非破壊残留応力分布の評価"日本機械学会論文集(A編). 69・682. 993-1000 (2003)
[Publications] 鈴木賢治: "高エネルギー放射光による遮熱コーティングのボンドコートの高温その場応力測定"材料. 52・7. 756-763 (2003)
[Publications] 秋庭義明: "放射光によるショットピーニング材の残留応力分布評価"材料. 52・7. 764-769 (2003)
[Publications] Keisuke Tanaka: "Diffraction Measurements of Residual Micro and Macro Stresses"Proceedings of Advanced Technology, of Experimental Mechanics, ATEM03. PL3W0400 (2003)
[Publications] Kenji Suzuki: "Application of High-Energy X-Rays to Stress Measurements of Thermal Barrier Coating"Texture and Microstructure. 35・3/4. 63-69 (2003)
[Publications] 田中啓介: "放射光による応力評価"材料. 52・12. 1435-1444 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

放射光高エネルギ白色X線による材料内部の残留応力分布の非破壊測定法の開発

Principal Investigator

田中 啓介 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80026244)

Research Products

[Publications] 柳瀬 悦也: "sin^2ψ線図の非線形解析によるショットピーニング鉄鋼材料の非破壊残留応力分布の評価"日本機械学会論文集(A編). 69・682. 993-1000 (2003)

[Publications] 鈴木 賢治: "高エネルギー放射光による遮熱コーティングのボンドコートの高温その場応力測定"材料. 52・7. 756-763 (2003)

[Publications] 秋庭 義明: "放射光によるショットピーニング材の残留応力分布評価"材料. 52・7. 764-769 (2003)

[Publications] Keisuke Tanaka: "Diffraction Measurements of Residual Micro and Macro Stresses"Proceedings of Advanced Technology, of Experimental Mechanics, ATEM03. PL3W0400 (2003)

[Publications] Kenji Suzuki: "Application of High-Energy X-Rays to Stress Measurements of Thermal Barrier Coating"Texture and Microstructure. 35・3/4. 63-69 (2003)

[Publications] 田中 啓介: "放射光による応力評価"材料. 52・12. 1435-1444 (2003)

田中啓介名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80026244)

[Publications] 柳瀬悦也: "sin^2ψ線図の非線形解析によるショットピーニング鉄鋼材料の非破壊残留応力分布の評価"日本機械学会論文集(A編). 69・682. 993-1000 (2003)

[Publications] 鈴木賢治: "高エネルギー放射光による遮熱コーティングのボンドコートの高温その場応力測定"材料. 52・7. 756-763 (2003)

[Publications] 秋庭義明: "放射光によるショットピーニング材の残留応力分布評価"材料. 52・7. 764-769 (2003)

[Publications] 田中啓介: "放射光による応力評価"材料. 52・12. 1435-1444 (2003)