JPH02189461A - 金属材料の劣化度計測方法 - Google Patents
金属材料の劣化度計測方法Info
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- JPH02189461A JPH02189461A JP1007800A JP780089A JPH02189461A JP H02189461 A JPH02189461 A JP H02189461A JP 1007800 A JP1007800 A JP 1007800A JP 780089 A JP780089 A JP 780089A JP H02189461 A JPH02189461 A JP H02189461A
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- Japan
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- diameter ratio
- crystal grains
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- feret diameter
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、金属材料の劣化度計測方法に係わり、特に結
晶粒フェレ径比の計測による金属材料の劣化度計測方法
に関するものである。
晶粒フェレ径比の計測による金属材料の劣化度計測方法
に関するものである。
［従来の技術］
一般に、化学プラント機器や火力発電機器等の定期点検
時には、様々な非破壊検査が実施されていることは周知
の如くである。
時には、様々な非破壊検査が実施されていることは周知
の如くである。
その中でも近年、機器の寿命を予測するために成される
金属材料の劣化度計測方法としては、スンプ検査、硬度
測定及び外径測定等が知られている。スンプ検査は金属
組織の変化を、硬度測定は硬さの低下を、外径測定は伝
熱管等の外径の増大を同一検査対象箇所について経時的
に検査することにより実機材料の劣化度を予測している
。
金属材料の劣化度計測方法としては、スンプ検査、硬度
測定及び外径測定等が知られている。スンプ検査は金属
組織の変化を、硬度測定は硬さの低下を、外径測定は伝
熱管等の外径の増大を同一検査対象箇所について経時的
に検査することにより実機材料の劣化度を予測している
。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、この種の金属材料の劣化度計測方法にあって
は、化学プラント機器や火力発電機８等の実機材料の劣
１ヒ度判断のｍ針となるような確固としたデータが無く
、機器寿命を適確に予測することができなかった。
は、化学プラント機器や火力発電機８等の実機材料の劣
１ヒ度判断のｍ針となるような確固としたデータが無く
、機器寿命を適確に予測することができなかった。
上述の如き課題に鑑みて本発明は、１ヒ字プランｌ−機
器や火力発電機器等のスＩ命を適確に予測することがで
きる金属材料の劣化度計測方法を提供することを目的と
するものである。
器や火力発電機器等のスＩ命を適確に予測することがで
きる金属材料の劣化度計測方法を提供することを目的と
するものである。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成すべく本発明は、実機材料の結晶粒から
計測したフェレ径比を、テストピースのフェレ径比の標
準偏差より作成した検定曲線と比較してクリープ損傷を
計測するようにしたものである。
計測したフェレ径比を、テストピースのフェレ径比の標
準偏差より作成した検定曲線と比較してクリープ損傷を
計測するようにしたものである。
また、実機材料の結晶粒から計測したフェレ径比を、テ
ストピースのフェレ径比の平均値より作成した検定曲線
と比較してクリープ損傷を計測するようにしたものであ
る。
ストピースのフェレ径比の平均値より作成した検定曲線
と比較してクリープ損傷を計測するようにしたものであ
る。
さらに、実機材料の結晶粒から計測したフェレ径比を、
テストピースのフェレ径此の平均値より作成した検定曲
線と比較して変形ひずみを計測するようにしたものであ
る。
テストピースのフェレ径此の平均値より作成した検定曲
線と比較して変形ひずみを計測するようにしたものであ
る。
［作用］
金属材料は損傷していない状態では、結晶粒の方向はラ
ンダムであるため、フェレ径比の標準偏差は大きいが、
クリープ損傷を受けて材料が変形すると、結晶粒は応力
軸方向に揃ってくるため、フェレ径比のＦ５準同差は小
さくなる。この標準偏差の変化を検定曲線として表すこ
とにより、例えば上記検定曲線が立下った時点をクリー
プ損傷の度合いが進み金属材料の寿命が近付いたと判断
してｎ器寿命を予測するものである。
ンダムであるため、フェレ径比の標準偏差は大きいが、
クリープ損傷を受けて材料が変形すると、結晶粒は応力
軸方向に揃ってくるため、フェレ径比のＦ５準同差は小
さくなる。この標準偏差の変化を検定曲線として表すこ
とにより、例えば上記検定曲線が立下った時点をクリー
プ損傷の度合いが進み金属材料の寿命が近付いたと判断
してｎ器寿命を予測するものである。
また、金属材料は損傷していない状態では、結晶粒の方
向はランダムであるため、フェレ径比の平均値はｌであ
るが、クリープ損傷を受けて材料が変形すると、結晶粒
は応力軸方向に揃ってくるため、フェレ径比の平均値は
１より大きくなる。
向はランダムであるため、フェレ径比の平均値はｌであ
るが、クリープ損傷を受けて材料が変形すると、結晶粒
は応力軸方向に揃ってくるため、フェレ径比の平均値は
１より大きくなる。
この平均値の変化を検定曲線として表すことにより、例
えば上記検定曲線が立上った時点をクリプ損傷の度合い
が進み金属材料の寿命が近付いたと判断して機器寿命を
予測するものである。
えば上記検定曲線が立上った時点をクリプ損傷の度合い
が進み金属材料の寿命が近付いたと判断して機器寿命を
予測するものである。
さらに、金属材料は変形していない状態では、結晶粒の
方向はランダムであるため、フェレ径此の平均値は１で
あるが、応力を受けて材料が変形すると、結晶粒が応力
軸方向に揃ってくるため、フェレ径の平均値は１より大
きくなる。この平均値の変化を検定曲線として表すこと
により、例えば上記検定曲線が立上った時点を変形ひず
みの度合いが進んで金属材料の寿命が近付いたと判断し
て機器寿命を予測するものである。
方向はランダムであるため、フェレ径此の平均値は１で
あるが、応力を受けて材料が変形すると、結晶粒が応力
軸方向に揃ってくるため、フェレ径の平均値は１より大
きくなる。この平均値の変化を検定曲線として表すこと
により、例えば上記検定曲線が立上った時点を変形ひず
みの度合いが進んで金属材料の寿命が近付いたと判断し
て機器寿命を予測するものである。
［実施例］
以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。
る。
まず、本発明の第１の実施例を説明する。
化学プラント機器や火力発電機器等の実機材料の検査対
象箇所の表面をグラインダで研磨し、さらにその表面を
エメリー紙で鏡面仕上げする。そして、鏡面仕上面をエ
ツチングした後、レプリカ膜に結晶粒を写し取る。ここ
までは、現場での作業となる。この転写したレグリカ膜
を実験室に持ち返り、光学顕微鏡で写真撮影した後、写
真の結晶粒界にマーキングを行う。これをマイクロコン
ピュータに接続したテレビカメラで撮影し、そのデイス
プレィで画１象処理して結晶粒のフェレ径比を計測する
。このフェレ径比は第１図に示す如く、結晶粒１に外接
する矩形の長辺Ｘと短辺Ｙとの比Ｘ／Ｙを計測したもの
である。
象箇所の表面をグラインダで研磨し、さらにその表面を
エメリー紙で鏡面仕上げする。そして、鏡面仕上面をエ
ツチングした後、レプリカ膜に結晶粒を写し取る。ここ
までは、現場での作業となる。この転写したレグリカ膜
を実験室に持ち返り、光学顕微鏡で写真撮影した後、写
真の結晶粒界にマーキングを行う。これをマイクロコン
ピュータに接続したテレビカメラで撮影し、そのデイス
プレィで画１象処理して結晶粒のフェレ径比を計測する
。このフェレ径比は第１図に示す如く、結晶粒１に外接
する矩形の長辺Ｘと短辺Ｙとの比Ｘ／Ｙを計測したもの
である。
この実機材料のフェレ径比Ｘ／Ｙの計測に先立ちテスト
ピースにより第２図に示すごときフェレ径比の標準偏差
とクリープ損傷との検定曲線２を作成する。具体的には
、化学プラント機器や火力発電機器等の実機材料に掛か
る温度や応力はその運転条件から想定できるので、その
温度及び応力条件でテストピースのクリープ試験を行い
、第３図に示すようなｒａ、＠３までのクリープ変形と
時間との関係を表す、そして、この破断時間ｔｒのクリ
ープ損傷を１とし、この１に対する時間ｔの変形量をｔ
／ ｔ ｒとする。また、Ｆ記テストピースの結晶粒
のフェレ径比Ｘ／Ｙを結晶粒的１０００個程度について
クリープ試験の測定時間ごとに計測する。この計測値の
標準偏差から第２図に示すごときフェレ径比の標準偏差
とクリープ損傷との検定曲線２を作成することができる
。金属材料は損傷していない状態では、第４図に示すよ
うに結晶粒の方向はランダムであるため、フェレ径比Ｘ
／Ｙの標準面差は大きいが、クリープ損傷を受けて材料
が変形すると、第５図に示すように結晶粒は応力軸方向
に揃ってくるため、フェレ径比の標準偏差は小さくなる
。尚、第６図は上記応力方向を０°とした場合の上記第
４図に対応するヒストグラムであり、第７図は上記第５
図に対応するヒストグラムである。この標準偏差の変化
を上記検定曲線２として表すことにより、上記実機材料
のフェレ径比Ｘ／Ｙの計測値を上記検定曲線２に当ては
めれば、クリープ損傷の度合いを計測することができ、
例えば上記検定曲線２が立下った時点をクリープ損傷が
進み金属材料の寿命が近付いたと判断して機器か命を予
測するものである。
ピースにより第２図に示すごときフェレ径比の標準偏差
とクリープ損傷との検定曲線２を作成する。具体的には
、化学プラント機器や火力発電機器等の実機材料に掛か
る温度や応力はその運転条件から想定できるので、その
温度及び応力条件でテストピースのクリープ試験を行い
、第３図に示すようなｒａ、＠３までのクリープ変形と
時間との関係を表す、そして、この破断時間ｔｒのクリ
ープ損傷を１とし、この１に対する時間ｔの変形量をｔ
／ ｔ ｒとする。また、Ｆ記テストピースの結晶粒
のフェレ径比Ｘ／Ｙを結晶粒的１０００個程度について
クリープ試験の測定時間ごとに計測する。この計測値の
標準偏差から第２図に示すごときフェレ径比の標準偏差
とクリープ損傷との検定曲線２を作成することができる
。金属材料は損傷していない状態では、第４図に示すよ
うに結晶粒の方向はランダムであるため、フェレ径比Ｘ
／Ｙの標準面差は大きいが、クリープ損傷を受けて材料
が変形すると、第５図に示すように結晶粒は応力軸方向
に揃ってくるため、フェレ径比の標準偏差は小さくなる
。尚、第６図は上記応力方向を０°とした場合の上記第
４図に対応するヒストグラムであり、第７図は上記第５
図に対応するヒストグラムである。この標準偏差の変化
を上記検定曲線２として表すことにより、上記実機材料
のフェレ径比Ｘ／Ｙの計測値を上記検定曲線２に当ては
めれば、クリープ損傷の度合いを計測することができ、
例えば上記検定曲線２が立下った時点をクリープ損傷が
進み金属材料の寿命が近付いたと判断して機器か命を予
測するものである。
また、第２の実施例にあっては、上記実機材料のフェレ
径比Ｘ／Ｙの計測に先立ちテストピースにより第８図に
示すごときフェレ径比の平均値とクリープ損傷との検定
曲線４を作成する。具体的には、第１の実施例と同様に
化学プラント機器や火力発電機器等の運転条件から想定
した温度及び応力束ｒトでテストピースのクリープ試験
を行い、上記第３図に示した破断までのクリープ変形と
時間との関係を表す、そして、この破断時間ｔｒのクリ
ープ損傷を１とし、この１に対する時間ｔの変形量をｔ
／ ｔ ｒとする。また、上記テストピースの結晶粒
のフェレ径比Ｘ／Ｙを結晶粒的１０００個程度について
クリープ試験の測定時間ごとに計測する。この計測値の
平均値から第８図に示すごときフェレ径比の平均値とク
リープ損傷との検定曲線４を作成する。上述したように
、金属材料は損傷していない状態では、第４図に示した
ように結晶粒の方向はランダムであるため、フェレ径比
Ｘ／Ｙの平均値は１であるが、クリープ損出を受けて材
料が変形すると、第５図に示したように結晶粒は応力軸
方向に揃ってくるため、フェレ径比Ｘ／Ｙの平均値は１
より大きくなる。この平均値の変化を上記検定曲線４と
して表すことにより、上記実機材料のフェレ経比Ｘ／Ｙ
の計測値をこの検定曲線４に当てはめれば、クリープ損
傷の度合いを計測することができ、例えば上記検定曲線
４が立上った時点をクリープ損傷の度合いが進み金属材
料のか命が近付いたと判断して機器寿命を予測するもの
である。
径比Ｘ／Ｙの計測に先立ちテストピースにより第８図に
示すごときフェレ径比の平均値とクリープ損傷との検定
曲線４を作成する。具体的には、第１の実施例と同様に
化学プラント機器や火力発電機器等の運転条件から想定
した温度及び応力束ｒトでテストピースのクリープ試験
を行い、上記第３図に示した破断までのクリープ変形と
時間との関係を表す、そして、この破断時間ｔｒのクリ
ープ損傷を１とし、この１に対する時間ｔの変形量をｔ
／ ｔ ｒとする。また、上記テストピースの結晶粒
のフェレ径比Ｘ／Ｙを結晶粒的１０００個程度について
クリープ試験の測定時間ごとに計測する。この計測値の
平均値から第８図に示すごときフェレ径比の平均値とク
リープ損傷との検定曲線４を作成する。上述したように
、金属材料は損傷していない状態では、第４図に示した
ように結晶粒の方向はランダムであるため、フェレ径比
Ｘ／Ｙの平均値は１であるが、クリープ損出を受けて材
料が変形すると、第５図に示したように結晶粒は応力軸
方向に揃ってくるため、フェレ径比Ｘ／Ｙの平均値は１
より大きくなる。この平均値の変化を上記検定曲線４と
して表すことにより、上記実機材料のフェレ経比Ｘ／Ｙ
の計測値をこの検定曲線４に当てはめれば、クリープ損
傷の度合いを計測することができ、例えば上記検定曲線
４が立上った時点をクリープ損傷の度合いが進み金属材
料のか命が近付いたと判断して機器寿命を予測するもの
である。
さらに、第３の実施例にあっては、上記実機材料のフェ
レ径比Ｘ／Ｙの計測に先立ちテストピースにより第９図
に示すごときフェレ径此の平均値と変形ひずみとの検定
曲線５を作成する。具体的には、フェレ径比Ｘ／Ｙを計
Ａ−１シ計測値の平均値から作成した検定曲線５から変
形ひずみを計測するようにしたものである。第１及び第
２の実施例と同様に化学プラント機器や火力発電機器等
の運転条件から想定した温度及び応力条件でテストピー
スの変形ひずみの測定を行う、また、上記テストピース
の結晶粒のフェレ径比Ｘ／Ｙを結晶粒的１０００個程度
について変形ひずみの測定時間ごとに計測する。この計
測値の平均値から第７図に示すごときフェレ径比の平均
値と変形ひずみとの検定曲線５を作成する。金属材料は
損出していない状態では、第４図に示したように結晶粒
の方向はランダムであるため、フェレ径比Ｘ／Ｙの平均
値は１であるが、応力を受けて材料か変形すると、第５
図に示したように結晶粒は応力軸方向に揃ってくるため
、フェレ径比Ｘ／Ｙの平均値はｌより大きくなる。この
平均値の変化を上記検定曲線５として表すことにより、
上記実機材料のフェレ径比Ｘ／Ｙの計測値をこの検定曲
線５に当てはめれば、変形ひずみの度合いを計測するこ
とができ、例えば上記検定曲線５が立上った時点を変形
ひずみの度合いが進み金属材料の゛寿命が近付いたと判
断してｎ！Ｓ寿命を予測するものである。
レ径比Ｘ／Ｙの計測に先立ちテストピースにより第９図
に示すごときフェレ径此の平均値と変形ひずみとの検定
曲線５を作成する。具体的には、フェレ径比Ｘ／Ｙを計
Ａ−１シ計測値の平均値から作成した検定曲線５から変
形ひずみを計測するようにしたものである。第１及び第
２の実施例と同様に化学プラント機器や火力発電機器等
の運転条件から想定した温度及び応力条件でテストピー
スの変形ひずみの測定を行う、また、上記テストピース
の結晶粒のフェレ径比Ｘ／Ｙを結晶粒的１０００個程度
について変形ひずみの測定時間ごとに計測する。この計
測値の平均値から第７図に示すごときフェレ径比の平均
値と変形ひずみとの検定曲線５を作成する。金属材料は
損出していない状態では、第４図に示したように結晶粒
の方向はランダムであるため、フェレ径比Ｘ／Ｙの平均
値は１であるが、応力を受けて材料か変形すると、第５
図に示したように結晶粒は応力軸方向に揃ってくるため
、フェレ径比Ｘ／Ｙの平均値はｌより大きくなる。この
平均値の変化を上記検定曲線５として表すことにより、
上記実機材料のフェレ径比Ｘ／Ｙの計測値をこの検定曲
線５に当てはめれば、変形ひずみの度合いを計測するこ
とができ、例えば上記検定曲線５が立上った時点を変形
ひずみの度合いが進み金属材料の゛寿命が近付いたと判
断してｎ！Ｓ寿命を予測するものである。
［発明の効果コ
以上要するに本発明によれば、化学プラント機器や火力
発電機器等の寿命を検定曲線に基づいて適確に予測する
ことができる。
発電機器等の寿命を検定曲線に基づいて適確に予測する
ことができる。
特に、請求項１及び請求項２によればクリープ損傷の度
合いを計測することができ、又、請求項３によれば変形
ひずみの度合いを計測することができる。
合いを計測することができ、又、請求項３によれば変形
ひずみの度合いを計測することができる。
第１図は本発明に採用するフェレ径比を示す概略図、第
２図はクリープ損傷の変形瓜と時間との関係を示すグラ
フ、第３図は本発明の第１の実施例の検定曲線を示すグ
ラフ、第４図は初期状態の結晶粒を示す金属組織図、第
５図は応力を受けた状態の結晶粒を示す金属組織図、第
６図は第４図に対応するヒストグラムを示す図、第７図
は第５図に対応するヒストグラムを示す図、第８図は本
発明の第２の実施例の検定曲線を示すグラフ、第９図は
本発明の第３の実施例の検定曲線を示すグラフである。 図中、１は結晶粒、２，４．５は検定曲線、Ｘ ／’
Ｙはフェレ径比である。 特許出願人 石川島ｍ磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄クツー７′オ員イ纂 第２図 第 図 区間慣！９ 第 図 クリーフ゛（買１４ ド月
２図はクリープ損傷の変形瓜と時間との関係を示すグラ
フ、第３図は本発明の第１の実施例の検定曲線を示すグ
ラフ、第４図は初期状態の結晶粒を示す金属組織図、第
５図は応力を受けた状態の結晶粒を示す金属組織図、第
６図は第４図に対応するヒストグラムを示す図、第７図
は第５図に対応するヒストグラムを示す図、第８図は本
発明の第２の実施例の検定曲線を示すグラフ、第９図は
本発明の第３の実施例の検定曲線を示すグラフである。 図中、１は結晶粒、２，４．５は検定曲線、Ｘ ／’
Ｙはフェレ径比である。 特許出願人 石川島ｍ磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄クツー７′オ員イ纂 第２図 第 図 区間慣！９ 第 図 クリーフ゛（買１４ ド月
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、実機材料の結晶粒から計測したフェレ径比を、テス
トピースのフェレ径比の標準偏差より作成した検定曲線
と比較してクリープ損傷を計測するようにしたことを特
徴とする金属材料の劣化度計測方法。 ２、実機材料の結晶粒から計測したフェレ径比を、テス
トピースのフェレ径比の平均値より作成した検定曲線と
比較してクリープ損傷を計測するようにしたことを特徴
とする金属材料の劣化度計測方法。 ３、実機材料の結晶粒から計測したフェレ径比を、テス
トピースのフェレ径比の平均値より作成した検定曲線と
比較して変形ひずみを計測するようにしたことを特徴と
する金属材料の劣化度計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007800A JPH02189461A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 金属材料の劣化度計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007800A JPH02189461A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 金属材料の劣化度計測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02189461A true JPH02189461A (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=11675712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1007800A Pending JPH02189461A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 金属材料の劣化度計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02189461A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777280A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-15 | 苏州热工研究院有限公司 | Cpr1000核电厂铸造奥氏体不锈钢的热老化评估方法 |
| CN105004617A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-10-28 | 沈阳工业大学 | 一种描述金属材料蠕变曲线的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63228062A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-09-22 | Babcock Hitachi Kk | 金属材料の余寿命予測法 |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1007800A patent/JPH02189461A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63228062A (ja) * | 1986-10-16 | 1988-09-22 | Babcock Hitachi Kk | 金属材料の余寿命予測法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104777280A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-15 | 苏州热工研究院有限公司 | Cpr1000核电厂铸造奥氏体不锈钢的热老化评估方法 |
| CN105004617A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-10-28 | 沈阳工业大学 | 一种描述金属材料蠕变曲线的方法 |
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