金属材料のX線残留応力測定

摘要

鉄鋼などの金属材料の多くは，数十μm程度の大きさの結晶が集まってできている．金属材料に力が加わると，結晶も力の方向に伸縮する．図1に示すようにX線回折を用いると，結晶の格子面間隔の変化をX線の回折角の変化として測定することができる．これを用いて残留応力の大きさを評価する方法がX線応力測定法である．残留引張応力は，熱処理，塑性加工，機械加工，溶接など様々な加工工程で発生し，変形やき裂の発生原因となる．従来，X線残留応力測定はこれらのトラブル解析として実施され，加工条件の最適化につなげる例が多かった．最近では，耐摩耗特性や耐疲労特性の向上を目的として，浸炭，窒化，ショットピーニングなどにより残留圧縮応力を意図的に付与する事例が増えている．