Double-exposure method with synchrotron white X-ray for stress evaluation of coarse-grain materials

放射光白色X線を利用した二重露光法による粗大粒材料応力評価

鈴木 賢治*; 城 鮎美*; 豊川 秀訓*; 佐治 超爾*; 菖蒲 敬久  

Suzuki, Kenji*; Shiro, Ayumi*; Toyokawa, Hidenori*; Saji, Choji*; Shobu, Takahisa

粗大粒で構成される材料の2次元回折パターンはリング状とはならずスポット状となるため、従来の回折計と0次元検出器を利用したひずみスキャンニング法では応力評価が困難である。この課題を解決するために2次元検出器を利用した2重露光法を提案した。本研究ではこの技術を白色X線に対して適用するための技術開発を行った。粗大粒で構成される材料に白色X線を照射すると得られる回折はラウエスポットとなる。そこで検出するエネルギーを制限できるCdTeピクセル2次元検出器の開発とそれを利用した応力評価を行った。その結果、オーステナイト系ステンレス鋼を供試材とする曲げ試験片に対して、ほぼ理論値通りのひずみ分布を計測することに成功した。今後、当該技術の向上を図り、実機材料に適用していきたいと考えている。

It is difficult to evaluate stress by the strain scanning method using a conventional diffractometer and a point detector since the two-dimensional diffraction pattern of a material composed of coarse grains does not have a ring but a spotty. To solve this problem, we proposed a double exposure method using a two-dimensional detector and monochromatized X-rays. In this study, we have developed a technique to apply that technique to white X-rays. The diffraction obtained by irradiating white X-rays for a material with of coarse grains becomes a Laue spot. Therefore, we have carried out developing a CdTe pixel two-dimensional detector that can limit the energy to be detected, and we evaluated the stress using that detector. As a result, we succeeded to measure the strain distribution of a bending specimen made to austenitic stainless steel. In the future, we would like to improve this technology and apply it to actual machine materials.