「鋼板表面の高精度探傷法の開発」

材料研究所　信頼性評価グループ　植竹一蔵

研究の経緯

鋼板表面の全方向の割れを高精度に検出するため、鋼板の磁化に回転磁界を適用する新たな漏洩磁束探傷試験（MFLT）法を提案した。

この研究の目的は、従来の手法では一方向からの磁化の作用であるため、磁化と割れの方向性によって未検出の割れが生じる、という問題点を解消することであった。

本研究を進める上で、磁化器とセンサを一体化した小型の回転磁界プローブを開発し、漏洩磁束測定における操作性の向上を図った。この回転磁界プローブを用いたMFLTによって全方向の割れが高精度に検出できることが確認できた 1)。

研究の進捗状況

　現在は回転磁界を適用したMFLT法の定量的評価法の確立を目指した研究を進めている。MFLT法は、試験体表面の割れによる漏洩磁束を磁気センサで検出し、それを解析、評価する手法である。磁気センサによって検出される漏洩磁束がいかなる情報を含んでいるかを知ることは、割れの定量的評価において重要となる。そこで、材料を磁化するときの励磁周波数と割れ深さの変化による漏洩磁束ベクトルの挙動について検討を行った。

その結果、励磁周波数の増加は漏洩磁束ベクトルの振幅を増加させ、位相を遅らせることが明らかになった。また、割れ深さの増加においても同様の傾向を示すことが分かった。このことは、励磁周波数と割れ深さという二つの異なる観点からの条件の違いが、実は、漏洩磁束から見れば状況の変化として同じであるということを示している。

これらの現象から、漏洩磁束の増減は、割れ端面の磁気抵抗変化に起因するものとして説明できることが分かった。MFLT法の定量化及び漏洩磁束の信号解析に資するものとして有益な結果が得られた。今後は回転磁界の形状と漏洩磁束の関係について研究を進める予定である。

1)植竹、長井：全方向きず検出のための回転磁界による漏洩磁束探傷試験法、非破壊検査、Vol.52, No.5, p246-253(2003)