X線回折による多目的型材料評価システム

最近、構造材料の寿命を予測したり、ファインセラミックスなどの新素材を評価するために、X線回折を用いた非破壊的かつ非接触な材料評価技術の開発が望まれている。本研究はX線回折装置のゴニオメータに、新たに設計・製作したゴニオメータ付属装置とX線計数装置およびゴニオメータ制御装置をつけ加え、これらの計数・制御装置を本研究で購入したパーソナルコンピュータで制御することによって、多目的に利用できるX線回折を用いた材料評価システムを開発したものである。これによって、金属材料やセラミックスなどの結晶結晶構造解析だけでなく、ガウス曲線法による残留応力の測定やガウス曲線パラメータを用いた回折線幅の測定など、種々の新しい材料評価技術を用いた測定を行えるようになった。この材料評価システムの性能を調べるために、軟鋼と酸化アルミニウム(アルミナ)の試験片を取り上げて側定した結果、得られた主な結論は次の通りである。1.回折角20゜から160゜にわたる軟鋼とアルミナの回折線を、定時計数法を用いて精度良く測定することができた。2.ガウス曲線法を用いたセラミックスの残留応力測定に対する基礎的資料を売るために、アルミナの試験片を取り上げて、その残留応力測定例を示した。3.回折線の広がりを示すガウス曲線パラメータ(GCP)を用いて材料の塑性ひずみを非破壊的・非接触に測定できる事を示すために、軟鋼を用いて引っ張りによる塑性ひずみとGCPとの関係を明らかにした。4.Kα二重線がよく分離している場合、【Kα_1】線のものだけを取り出せば回折線全体をガウス曲線でよく近似でき、ガウス曲線法で求めたピーク位置およびGCPから残留応力および回折線の広がりを精度よく測定できる。

最近、構造材料の寿命を予測したり、ファインセラミックスなどの新素材を評価するために、X線回折を用いた非破壊的かつ非接触な材料評価技術の開発が望まれている。本研究はX線回折装置のゴニオメータに、新たに設計・製作したゴニオメータ付属装置とX線計数装置およびゴニオメータ制御装置をつけ加え、これらの計数・制御装置を本研究で購入したパーソナルコンピュータで制御することによって、多目的に利用できるX線回折を用いた材料評価システムを開発したものである。これによって、金属材料やセラミックスなどの結晶結晶構造解析だけでなく、ガウス曲線法による残留応力の測定やガウス曲線パラメータを用いた回折線幅の測定など、種々の新しい材料評価技術を用いた測定を行えるようになった。この材料評価システムの性能を調べるために、軟鋼と酸化アルミニウム(アルミナ)の試験片を取り上げて側定した結果、得られた主な結論は次の通りである。1.回折角20゜から160゜にわたる軟鋼とアルミナの回折線を、定時計数法を用いて精度良く測定することができた。2.ガウス曲線法を用いたセラミックスの残留応力測定に対する基礎的資料を売るために、アルミナの試験片を取り上げて、その残留応力測定例を示した。3.回折線の広がりを示すガウス曲線パラメータ(GCP)を用いて材料の塑性ひずみを非破壊的・非接触に測定できる事を示すために、軟鋼を用いて引っ張りによる塑性ひずみとGCPとの関係を明らかにした。4.Kα二重線がよく分離している場合、【Kα_1】線のものだけを取り出せば回折線全体をガウス曲線でよく近似でき、ガウス曲線法で求めたピーク位置およびGCPから残留応力および回折線の広がりを精度よく測定できる。