白色X線を用いた鉄鋼材料内部き裂のCT観察とひずみ分布測定

Strain measurement and computed tomography of cracking zone in steel material by high energy white synchrotron radiation

桐山 幸治; 柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久  ; 鈴木 賢治*; 金子 洋; 西村 優*; 新居 恭征*

Kiriyama, Koji; Shibano, Junichi*; Kajiwara, Kentaro*; Shobu, Takahisa; Suzuki, Kenji*; Kaneko, Hiroshi; Nishimura, Suguru*; Arai, Takayuki*

鉄鋼材料の応力腐食割れ原因の一つとして溶接部近傍の残留応力が上げられるが、その機構解明のためにはき裂の進展具合の把握と溶接部近傍の内部ひずみ分布の理解が必要である。本研究では、SPring-8のビームラインBL28B2において高エネルギー放射光白色X線を用いて人工的にき裂をいれた鉄鋼材料のCTスキャンとき裂周辺部のひずみマッピングを行った。その結果、CTによって有負荷時のき裂開放状態において試料内部のき裂が明確に観察することができた。また、そのデータを元にき裂周辺部の内部ひずみ分布を測定したところ、CT画像と整合のある分布結果が得られた。これより放射光白色X線を用いたイメージング技術と内部ひずみ測定技術を組合せて、総合的に解析することで鉄鋼材料の内部状態の理解に大変有効であるということがわかった。

Residual stress measurement is important to understand SCC (Stress Corrosion Cracking) process. In this study, CT (Computed Tomography) imaging and inner strain mapping of steel material (alpha-Fe) have performed at BL28B2 at SPring-8. The result showed that artificial cracking in the sample was clearly measured by CT and that strain maps quite correspond to CT image. Therefore, these methods are very effective tool to measure an inner state of steel material.