超音波後方反射波によるステンレス鋼の低サイクル微小疲労き裂密度の非破壊評価

摘要

低サイクル疲労に相当する過大な繰り返し荷重を受け、疲労き裂が発生し、進展を開始した状態の疲労損傷発達状態を非破壊的に検出·評価する技術を開発することは, 比較的大きな繰返し荷重を受ける金属材料の疲労破壊防止に有用である. 著者らは高周波超音波の表面結晶粒界における後方反射波強度を用いて疲労き裂発生·進展過程を評価する方法を開発することを目的として、ステンレス鋼の低サイクル疲労試験を行い、疲労き裂発生·進展開始以前に、超音波後方反射波強度が繰返し数の増加に伴い減少することを明らかにし、繰り返し塑性歪範囲一定条件においては、その強度減少は塑性歪範囲に依存することを報告してきた。本研究では, ステンレス鋼および配管用炭素鋼の低サイクル疲労試験および超音波の表面反射波強度の異方性測定を行い、発生する微小疲労き裂密度の優先方位を利用して低サイクル疲労損傷を非破壊評価する方法を検討した。