報告書番号

T94009

タイトル（和文）

小焦点透過Ｘ線による材料内部損傷観察手法の開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF MATERIAL INTERNAL DAMAGE OBSERVATION TECHNIQUE USING MICROFOCUS TRANSMISSION X-RAYS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

クリープ疲労損傷は、高温で使用される機器の表面および内部において徐々に進行する。精度のよい損傷評価法を構築するためには、クリープ疲労条件下における損傷の進行過程を明らかにすることが必要不可欠である。しかしながら、現在のところ材料内部に生じるクリープキャビティや微小き裂を検出するための技術は開発されていない。そこで、当所では材料内部におけるクリープ疲労損傷の進行を観察するため、微小焦点Ｘ線透過技術および画像解析技術を組み合わせた内部損傷観察手法を開発した。透過Ｘ線装置では１ミクロン厚のタングステンと１０ミクロン厚のベリリウムから構成されるターゲットを用いることでＸ線焦点を１ミクロンまで微小化することにより解像度の向上を図った。人工的に導入した■や微小穴付き試料を用いた試験によって、３ｍｍ厚さのステンレス鋼平板中の４０ミクロンまでの空孔が識別できることを確認した。さらに、ステレオ画像解析によ

概要 （英文）

CREEP-FATIGUE DAMAGE PROGRESSES GRADUALLY ONAND BELOW THE SURFACE OF HIGH-TEMPERATURE COMPONENTS. CLARIFICATION OFTHE DAMAGE EVOLUTION MECHANISM IS NECESSARY TO ESTABLISH A PRECISE DAMAGE EVALUATION METHOD. HOWEVER, OBSERVATION TECHNIQUES FOR INTERNAL CREEP CAVITIES AND MICRO-CRACKS HAVE NOT YET BEEN DEVELOPED. TO OBSERVE INTERNAL CREEP-FATIGUE DAMAGE EVOLUTION. WE DEVELOPED ON INTERNAL DAMAGE OBSERVATION TECHNIQUE BY COMBINING A MICRO-FOCUS X-RAY TRANSMISSION DEVICE WITH AN IMAGE PROCESSING SYSTEM. A TWO-LAYER FILM TARGET CONSISTINGOF A 1-UM THICK LAYER OF TUNGSTEN AND A 10-UM THICK LAYER OF BERYLIUM ENABLED US TO GENERATE 1-UM MICROFOCUS X-RAY WITH SUPERIOR RESOLUTION. TESTS ON SAMPLES WITH ARTIFICIAL GROOVES AND HOLES COULD DETECT MICROVOIDS DOWN TO 40-UM IN A 3-MM THICK SUS304 PLATE. THE VOID POSITION CAN BE LOCATED IN 3D BY STEREOGRAPHIC ANALYSIS.

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