分析サービス

カーエレクトロニクスやライフサイエンスの分析・解析で
研究開発をサポートします。

表面解析装置

X線残留応力測定機による受託サービス

残留応力測定機により試料表層の残留応力を非破壊で測定します。

概要

X線残留応力測定機を用いて、多結晶体材料の表層部の応力測定を実施致します。
X線回折の原理を利用した応力測定は製品の材料開発・品質評価に至るまで、幅広く利用されています。
本設備での測定は、非破壊・微小部・高精度・短時間での残留応力測定が実施可能です。

原理

結晶に決まった波長のX線を入射させると特定の方向(角度)に強く反射します。この現象がX線の回折現象です。残留応力測定装置はこのX線回折の現象を利用して測定を行っています。
無数のランダムな結晶粒から成り立つ材料に応力が加わると、材料の弾性限界内において応力の大きさに比例し、格子面間隔の伸び縮みが起こります。
数ある結晶格子面のうち、1つの格子面の変化をX線の入射を変えることによって測定を行います。

特徴

非破壊測定が可能

X線回折の原理を利用しているため、試料に対するダメージはほとんどありません。傷をつけたくない製品の測定、同一製品での工程毎の応力の変化の測定が可能です。

深さ方向の測定が可能

電解研磨装置でエッチングをすることにより、深さ方向の応力分布が測定可能です。

局部測定が可能

微小部(コリメータサイズでφ150μmまで)の測定が可能です。歪ゲージで測定できない局所でのピンポイント測定が可能です。

ティーチング測定が可能

ティーチング機能で測定位置・測定条件をプログラミングすることにより、自動計測が可能です。多数個サンプルの測定時間を大幅に短縮できます。

大型重量試料の測定が可能

試料据え置きの試料水平ゴニオメータを採用しており、最大サイズφ320mm×215mmt、重さ20kgまでご対応。

残留オーステナイトの定量が可能

X線回折の原理を利用した、鋼材の表層部の残留オーステナイトの定量にご対応できます。

総合的なメリット

・開発スピードUP・・・製品の強度検討など
・試験・試作の合理化・・・耐久性試験品の検討、製造工程の検討など
・品質保証レベルのベースUP・・・市場回収品の強度検討など

用途

残留応力測定

・チューブ、パイプ、フレーム、プロペラなどの溶接部。
・タービンのロータ、ハウジング、焼結材などの熱処理品。
・ディスク、シャフトなどの加工品。
・歯車、ピン、クランク軸、シャフトなどの表面処理品。

組織の定量的測定

・回転部分、表面塑性加工材の疲労強度推定。
・耐熱部材の異常組織検出。
・大型鍛造材、鋳鍛鋼品の欠陥性状評価。

使用中被害の検出

・タービンの回転部分、容器のボルト、シャフトなどの疲労。
・タービンのロータ、ホット・パーツなどの熱疲労。
・水車ランナーベーンの亀裂の伝播。
・ローラ、歯車などの接触面損傷。

設備紹介

  • Rigaku製

    AutoMATE

    ●X線管球:Cr管球
    ●2θ測定範囲:98~168°
    ●入斜コリメータ:φ150、300、500μm φ1、2、4mm
    ●検出器:PSPC検出器
    ●CCD付ズーム顕微鏡:×20~135
    ●ステージ制御:マッピング・ティーチング機能付
    ●自動XYZ軸可動範囲:XY100mm×Z40mm
    ●最大試料スペース:φ320×t215mm
    ●最大試料重量:20kg(マッピング・ティーチング時は10kg)
    ●解析ソフト:残留オーステナイト定量計算
     残留オーステナイトマッピング表示
     応力マッピング表示

    ●所有事業所:本社
    ●所有台数:1台

Q&A

どんな材質でも残留応力の測定が可能ですか?
X線回折を利用して測定しますので、結晶化している材質であれば測定可能です。
測定範囲はどれ位ですか?
最小でφ150μm、最大でφ4mmとなり、中間は4段階で切換え可能です。
測定深さはどれ位ですか?
材料の密度・X線の入射角にもよりますが、おおよそ数μm~数10μmになります。
測定の精度はどれ位ですか?
機械的な誤差は±20%になります。試料の材質・処理状態にもよりますが、繰り返し測定を実施すると誤差は小さくなる傾向にあります。

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