JPH05249081A - Nondestructive evaluation method of texture of material - Google Patents

Nondestructive evaluation method of texture of material

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JPH05249081A
JPH05249081A JP8040892A JP8040892A JPH05249081A JP H05249081 A JPH05249081 A JP H05249081A JP 8040892 A JP8040892 A JP 8040892A JP 8040892 A JP8040892 A JP 8040892A JP H05249081 A JPH05249081 A JP H05249081A
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JP
Japan
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bhn
grain size
particle size
cementite
average
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Japanese (ja)
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Norihiko Nakai
則彦 中居
Yasubumi Furuya
泰文 古屋
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NIPPON KOSHUHA KOGYO KK
Nippon Koshuha Steel Co Ltd
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NIPPON KOSHUHA KOGYO KK
Nippon Koshuha Steel Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a method wherein the texture of a material can be evaluated by using Barkhausen noise(BHN) which corresponds to each texture. CONSTITUTION:A texture in which cementite particles having an average particle size of 1mum or lower have been precipitated is magnetized to a ferrite base. During the first half of a magnetization process, a BHN is reduced as the average particle size of their crystals becomes large. On the other hand, during the intermediate stage and the later stage, it is considered that the pinning effect of a magnetic domain wall is caused due to the cementite particles. As the average particle size of the cementite particles becomes large, the number of the particles is reduced. The BHN during the latter half part is reduced as the average particle size of the cementite particles is increased. In this manner, the particle size of ferrite particles can be estimated from the BHN during the first half part of the magnetization process, and the average particle size of the cementite particles can be estimated from the BHN during the latter half part of the magnetization process. When the parameter of the BHN is found, the dividing range of the BHN can be set to an arbitrary range which reflects the influence of texture factors at the inside of a material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は材料の非破壊評価方法に
関し、特にバルクハウゼンノイズを用いて材料組織を評
価する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nondestructive evaluation method for materials, and more particularly to a method for evaluating a material structure using Barkhausen noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】機械部品、構造物等に広く用いられてい
る鉄鋼材料は、使用目的に適する組織に調節して所定の
材質を得ている。近年、材質やその均一性に対する要求
が高まって来ており、予め設定された組織になっている
かや異常組織になっていないかを非破壊的に評価するこ
とが工業的に重要になってきている。その非破壊評価法
には、超音波、放射線、磁気などを用いた方法がある
が、強磁性体に対しては磁気的性質を利用したバルクハ
ウゼンノイズ(BHN)解析法が、ミクロ組織の変化に
敏感な方法として注目されてきている。
2. Description of the Related Art Steel materials widely used for machine parts, structures, etc. are obtained by adjusting a structure suitable for the purpose of use. In recent years, there has been an increasing demand for materials and their homogeneity, and it has become industrially important to nondestructively evaluate whether the structure is a preset structure or an abnormal structure. There is. There are methods using ultrasonic waves, radiation, magnetism, etc. as the non-destructive evaluation method, but for ferromagnetic materials, the Barkhausen noise (BHN) analysis method using magnetic properties is used for microstructural changes. Has been attracting attention as a sensitive method.

【0003】バルクハウゼンノイズ(BHN)は、強磁性体
材料が磁化されるときの磁束の不連続変化を誘導起電圧
の変化としてとらえたものであり、その発生原因は、逆
磁区の発生及びその後の磁壁の不連続な移動によると主
に考えられている。これら2つの原因は、材料の組織に
依存している。すなわち、自己エネルギーの発生源とな
る結晶粒界では逆磁区が発生し易く、また非磁性介在物
(例えば炭化物)による自己エネルギーの発生は磁壁移
動の障害となるいわゆる磁壁のピンニング効果をもって
いるために、非磁性介在物によって磁壁は不連続な移動
を強いられる。
[0003] Barkhausen noise (BHN) is obtained by catching a discontinuous change in magnetic flux when a ferromagnetic material is magnetized as a change in induced electromotive voltage. It is mainly thought to be due to the discontinuous movement of the domain wall. These two causes depend on the texture of the material. That is, reverse magnetic domains are easily generated at the crystal grain boundaries that are sources of self-energy, and the self-energy generation by non-magnetic inclusions (for example, carbides) has a so-called domain wall pinning effect that hinders domain wall movement. The non-magnetic inclusions force the domain wall to move discontinuously.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のBHN
解析法では、磁化に伴うこれら2つの発生原因を分離し
て評価せずに、単に磁化過程で発生する全バルクハウゼ
ンノイズ(例えば出力電圧、周波数特性etc)を用い
て材料の組織を評価してきた。そのため従来の方法で
は、バルクハウゼンノイズと個々の材料組織因子との対
応を明確にすることはできなかった。
However, the conventional BHN
In the analysis method, the structure of the material has been evaluated simply by using the total Barkhausen noise (for example, output voltage, frequency characteristic etc) generated in the magnetization process, without separately evaluating the two causes of the magnetization. .. Therefore, it was not possible to clarify the correspondence between Barkhausen noise and individual material texture factors by the conventional method.

【0005】本発明は以上の従来技術における問題に鑑みて
なされたものであって、バルクハウゼンノイズと個々の
材料組織因子との対応関係を明確にして、各組織に対応
したバルクハウゼンノイズを用いて材料組織を評価する
ことができる方法を提供することを目的とする。
[0005] The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and clarifies the correspondence relationship between Barkhausen noise and individual material structure factors, and uses Barkhausen noise corresponding to each structure. It is an object of the present invention to provide a method capable of evaluating a material structure by means of

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、BHNを
用いて組織因子をさらに詳細に評価するためには、BH
N発生機構に着目したBHN解析方法の可能性を検討す
るのが有意義であるという点に着目し、鉄鋼材料(低炭
素鋼)に現れる比較的単純な組織、つまり基地組織(フ
ェライト)と炭化物(セメンタイト)からなる金属組織
についてそのバルクハウゼンノイズを磁化過程の各段階
に分割して解析することを試みた。その結果、基地組織
と炭化物とに対応させて分割したそれぞれのBHNを用
いることにより、これら二つの組織因子を評価すること
ができることを知見し本発明を創出するに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have found that in order to evaluate tissue factor in more detail using BHN, BHN
Focusing on the fact that it is meaningful to examine the possibility of a BHN analysis method focusing on the N generation mechanism, a relatively simple structure that appears in steel materials (low carbon steel), that is, a matrix structure (ferrite) and a carbide ( An attempt was made to analyze the Barkhausen noise of a metallographic structure consisting of (cementite) by dividing it into stages of the magnetization process. As a result, they have found that these two tissue factors can be evaluated by using the respective BHNs divided corresponding to the base tissue and the carbide, and the present invention has been created.

【0007】すなわち本発明の材料組織の非破壊評価方法は
バルクハウゼンノイズ(BHN)を少なくとも前半部と
後半部とに2分割し、そのそれぞれのBHNに基づき材
料の組織を評価することを特徴とする。
[0007] That is, the nondestructive evaluation method of the material structure of the present invention is characterized in that Barkhausen noise (BHN) is divided into at least a first half and a second half, and the material structure is evaluated based on each BHN. To do.

【0008】前記バルクハウゼンノイズとしてBHNの出力
電圧の二乗和(PWA)を用いることができる。本発明
にいうところの前半部とは、磁化過程での前半部分とい
うことであり、例えばBHNを十分割したときの前半の
5分割した部分である。本発明にいうところの後半部と
は、磁化過程での後半部分ということであり、例えばB
HNを十分割したときの前半の5分割した部分である。
[0008] As the Barkhausen noise, the sum of squares (PWA) of the output voltage of BHN can be used. The first half part in the present invention means the first half part in the magnetization process, and is, for example, the first half part of BHN divided into ten parts. In the present invention, the latter half means the latter half in the magnetization process, for example, B
It is the first half of the HN divided into ten parts.

【0009】本発明によれば前記前半部のBHNによって、
フェライト粒径を推定する様にするのが好ましい。なぜ
なら、前半部のBHNには、フェライト粒界からの逆磁
区の発生に起因したBHNが多く含まれているためであ
る。また本発明によれば前記後半部のBHNによって、
フェライト粒径を推定する様にするのが好ましい。なぜ
なら、後半部のBHNには、磁壁の移動に対するセメン
タイトによるいわゆるピンニング効果に起因したBHN
が主に含まれているからである。
According to the present invention, by the BHN of the first half,
It is preferable to estimate the ferrite grain size. This is because the BHN in the first half contains a large amount of BHN due to the generation of reverse magnetic domains from the ferrite grain boundaries. Further, according to the present invention, by the BHN of the latter half,
It is preferable to estimate the ferrite grain size. This is because the BHN in the latter half part is due to the so-called pinning effect due to cementite on the movement of the domain wall.
Is mainly included.

【0010】[0010]

【作用】一般にセメンタイト粒子が磁化過程に与える影
響としては、逆磁区の発生場所となる場合と、磁壁移動
における磁壁のピンニング場所となる場合の2つがあ
る。ここで、平均セメンタイト粒径が約1μmを越える
と、大きなセメンタイト粒子が逆磁区の発生場所となり
得ること、また平均セメンタイト粒径が約1μm以下で
ある場合は、セメンタイト粒子はおもに磁壁のピンニン
グとして働くことが知られている。
In general, the cementite particles have two influences on the magnetization process, that is, the place where the reverse domain is generated and the place where the domain wall is pinned during the domain wall movement. Here, when the average cementite particle size exceeds about 1 μm, large cementite particles may be a place where reverse magnetic domains occur, and when the average cementite particle size is about 1 μm or less, the cementite particles mainly act as pinning of the domain wall. It is known.

【0011】そこで、フェライト基地に平均粒径1μm以下
のセメンタイト粒子が析出している組織を磁化したと
き、磁化過程前半では、逆磁区がまず発生するが、フェ
ライト粒界から主に発生すると考えられる。一般に、フ
ェライト単相組織においては、BHNは平均結晶粒径の
−1/2乗に比例することが知られている。これは結晶
粒界からの逆磁区の発生数が平均フェライト粒径が大き
くなると減少するためである。したがって、前半部分の
BHNは平均結晶粒径が大きくなるにつれて少なくな
る。一方磁化過程の中期、後期にかけては、セメンタイ
ト粒子による磁壁のピンニング効果が起こると考えら
れ、平均セメンタイト粒径が大きくなると、粒子個数が
減少することからこの後半部分のBHNは平均セメンタ
イト粒径の増大に伴い減少する。
[0011] Therefore, when a structure in which cementite particles having an average particle size of 1 µm or less are precipitated in a ferrite matrix is magnetized, a reverse magnetic domain is first generated in the first half of the magnetization process, but it is considered that the reverse magnetic domains are mainly generated. .. It is generally known that in a ferrite single-phase structure, BHN is proportional to the −1/2 power of the average crystal grain size. This is because the number of reverse magnetic domains generated from the crystal grain boundaries decreases as the average ferrite grain size increases. Therefore, BHN in the first half portion decreases as the average crystal grain size increases. On the other hand, it is considered that the pinning effect of the domain wall by the cementite particles occurs in the middle and the latter part of the magnetization process. When the average cementite particle size increases, the number of particles decreases, so that the BHN in the latter half of this part increases the average cementite particle size. Decrease with.

【0012】このように、約1μm以下のセメンタイト粒子
が粒内に析出している場合には、磁化過程前半部のBH
Nからフェライト粒径を、磁化過程後半部のBHNから
平均セメンタイト粒径を見つもることができる。本発明
に用いられるBHNの特定方法は特に限られるものでは
ないが、例えば磁化過程で発生するBHNの出力電圧を
基礎とするパラメーター(BHN出力電圧の二乗和(P
WA)やBHN出力電圧の平均出力である実効値(RM
S)等)およびBHN周波特性を基礎とするパラメータ
ー(スペクトラムのピークとある周波数での値との比で
あるスペクトラムピーク比(SRP)等)等を用いるこ
とができる。また、BHNパラメータを求めるときのB
HNの分割範囲は前記の前半部と後半部に特定されるも
のではなく、材料内部の組織因子の影響を反映した任意
範囲に分割することてができる。また、分割したBHN
を用いて、材料部材の疲労劣化損傷や残留応力の程度を
測定することも可能である。
[0012] As described above, when the cementite particles having a size of about 1 µm or less are precipitated in the particles, the BH of the first half of the magnetization process is
The grain size of ferrite can be seen from N, and the average grain size of cementite can be seen from BHN in the latter half of the magnetization process. The method of identifying the BHN used in the present invention is not particularly limited, but for example, a parameter based on the output voltage of the BHN generated in the magnetization process (the sum of squares of the BHN output voltage (P
WA) and BHN output voltage average output (RM)
S), etc.) and parameters based on BHN frequency characteristics (spectrum peak ratio (SRP), which is the ratio between the spectrum peak and the value at a certain frequency), and the like can be used. In addition, B when obtaining the BHN parameter
The HN division range is not limited to the first half and the second half described above, but can be divided into an arbitrary range that reflects the influence of the tissue factor inside the material. Also, the divided BHN
It is also possible to measure the degree of fatigue deterioration damage or residual stress of the material member using.

【0013】[0013]

【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
試料には、長さ120mm、径2.8mmの円柱状低炭素銅(0.12
% C鋼)を用いた。表1に試料の化学成分(wt%)を示
す。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below.
The sample is a cylindrical low carbon copper (0.12 mm long, 120 mm long, 2.8 mm diameter).
% C steel) was used. Table 1 shows the chemical composition (wt%) of the sample.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】試料には、評価対象の組織つまりフェライト基
地に炭化物(セメンタイト)が析出している状態にし
て、かつ結晶粒径と炭化物の両方を変化したときのバル
クハウゼンノイズの変化をみるために、図1に示す条件
の熱処理を行った。
[0015] In the sample, in order to see the change in Barkhausen noise when carbide (cementite) is precipitated in the structure to be evaluated, that is, in the ferrite matrix, and both the crystal grain size and the carbide are changed. The heat treatment was performed under the conditions shown in FIG.

【0016】ここでは、オーステナイト化温度をそれぞれ80
0℃、900℃、1000℃に変えて2時間保持した後水冷し、
さらに300℃で20時間焼き戻すことによりセメンタイト
粒径とフェライト粒径を共に変化させた。
[0016] Here, the austenitizing temperature is set to 80
Change to 0 ℃, 900 ℃, 1000 ℃ and hold for 2 hours, then cool with water,
Furthermore, both the cementite grain size and the ferrite grain size were changed by tempering at 300 ° C for 20 hours.

【0017】以上の熱処理後の試料につき平均フェライト粒
径と平均セメンタイト粒径を測定した結果を表2に示
す。
Table 2 shows the results of measuring the average ferrite particle size and the average cementite particle size of the sample after the above heat treatment.

【0018】[0018]

【表2】 [Table 2]

【0019】測定装置の構成を図2に示す。まずパルスジェ
ネレーター1から1Hzの三角波を発振させ、その信号
をアンプ2で±3.5Vまでに増幅した後、ソレノイド
コイル3に通電して、その中に挿入されている試料4を
磁化させる。その際試料4の磁化の様子を、試料4表面
上に巻き付けたソレノイド型検出コイル5により誘導起
電圧として検出し、その信号をアンプ6とフィルター7
とを介して2チャンネルデジタルスペクトラムアナライ
ザー8に取り込み、600〜10KHzのBHNを解析し
た。
The configuration of the measuring device is shown in FIG. First, the pulse generator 1 oscillates a triangular wave of 1 Hz, the amplifier 2 amplifies the signal to ± 3.5 V, and then the solenoid coil 3 is energized to magnetize the sample 4 inserted therein. At that time, the state of magnetization of the sample 4 is detected as an induced electromotive voltage by a solenoid type detection coil 5 wound around the surface of the sample 4, and the signal is detected by an amplifier 6 and a filter 7.
It was taken into the 2-channel digital spectrum analyzer 8 via and and the BHN of 600 to 10 KHz was analyzed.

【0020】逆磁区の発生および炭化物のピンニング効果に
よる磁壁の不連続移動に起因して発生したバルクハウゼ
ンノイズの磁化過程(磁化の初期から末期)での様相を
評価するために、「ピーク残し処理」を行った。これ
は、磁化過程で発生したBHNの瞬間出力電圧を1024個
のサンプリング点で測定し、これを繰り返す度に、各サ
ンプリング点での瞬間出力電圧の最大値を残し、これら
の最大値を結んで、出力波形を得る処理である。この波
形が安定してくるまで(今回300回)繰り返し、最後
に、平滑化処理を実施した。以後この波形を”BHN出
力時間波形”と呼称する。
[0020] In order to evaluate the appearance of the Barkhausen noise in the magnetization process (from the initial stage to the final stage of the magnetization) caused by the discontinuous movement of the domain wall due to the generation of the reverse magnetic domain and the pinning effect of the carbide, the "peak remaining treatment" is performed. Was done. This is because the instantaneous output voltage of BHN generated in the magnetization process is measured at 1024 sampling points, and each time this is repeated, the maximum value of the instantaneous output voltage at each sampling point is left, and these maximum values are connected. , A process for obtaining an output waveform. This waveform was repeated until it became stable (300 times this time), and finally smoothing processing was performed. Hereinafter, this waveform is referred to as "BHN output time waveform".

【0021】図3(a)(b)(c)に前記熱処理材の”BHN出力
時間波形”と磁束密度Bの変化を示す。BHN出力波形
には幾つかのピークを有する山が現われ、山の様相はオ
ーステナイト化温度によって変化している。すなわち、
磁化過程前半に見られる最初の山の形の変化は、山の高
さがオーステナイト化温度の上昇と共に低くなると共
に、山の位置が磁化過程の初期側にシフトし、かつ、ブ
ロードになる傾向を示している。また、磁化過程後半に
見られる山の形の変化はおおむね山の高さがオーステナ
イト化温度の上昇と共に高くなるとともに、山の位置が
磁化過程の後半側にシフトし、かつ、ブロードになる傾
向を示している。このような変化は材料の各組織因子
(フェライト粒径と炭化物)の逆磁区の発生と磁壁の移
動への影響の違いによるBHN発生の時間的ズレに起因
するためであろうと思われた。したがって、各組織因子
のBHN発生への影響を分離して評価することによっ
て、各組織因子を非破壊評価できる可能性があると思わ
れた。そこで、各組織因子とそれぞれの影響を受けたB
HNとの相関関係を調べるために、磁化過程で発生した
BHNを磁化初期から末期の間で10の区分に分割し、そ
れぞれの区間でのBHNを測定し、各組織因子と分割し
たBHNとの関係を調べた。
[0021] FIGS. 3A, 3B, and 3C show changes in the "BHN output time waveform" and the magnetic flux density B of the heat-treated material. A peak having several peaks appears in the BHN output waveform, and the appearance of the peak changes depending on the austenitizing temperature. That is,
The first peak shape change observed in the first half of the magnetization process shows that the peak height decreases as the austenitizing temperature rises, and the peak position shifts toward the initial side of the magnetization process and becomes broad. Shows. In addition, the changes in the shape of the peaks seen in the latter half of the magnetization process generally show that the height of the peaks increases with the rise of the austenitizing temperature, and the peak positions shift toward the latter half of the magnetization process and become broader. Shows. It is considered that such a change may be due to the time lag of BHN generation due to the difference in the generation of the reverse magnetic domain of each structural factor (ferrite grain size and carbide) of the material and the influence on the movement of the domain wall. Therefore, it was considered that each tissue factor could be non-destructively evaluated by separating and evaluating the influence of each tissue factor on BHN generation. Therefore, each tissue factor and B affected by each
In order to investigate the correlation with HN, BHN generated in the magnetization process was divided into 10 sections from the initial to the end of magnetization, BHN in each section was measured, and each tissue factor and the divided BHN I investigated the relationship.

【0022】BHN出力(PWA)と平均フェライト粒径及
び平均セメンタイト粒径との関係 まず、BHNの出力電圧を基礎とするパラメーターとし
てBHN出力電圧の二乗和(以下BHN出力と呼び、P
WAと記す)を測定し、組織との関係を調べた。前記熱
処理によって、フェライト粒径と炭化物粒径の両方が変
化した試験片について、従来用いられてきた磁化過程全
体のBHN出力(PWA(total))と平均フェラ
イト粒径および平均セメンタイト粒径との関係を実施例
と比較するために、まず図4(a)、(b)にそれぞれ示す。
図に示されるように全BHN出力(PWA(tota
l))は平均フェライト粒径および平均セメンタイト粒
径とどちらも良い相関関係が見られない。
BHN output (PWA) and average ferrite grain size and
And the average cementite particle size First, as a parameter based on the BHN output voltage, the sum of squares of the BHN output voltage (hereinafter referred to as BHN output, P
(Hereinafter referred to as WA) was measured to examine the relationship with the tissue. The relationship between the BHN output (PWA (total)) of the entire magnetization process and the average ferrite grain size and the average cementite grain size which have been conventionally used for the test piece in which both the ferrite grain size and the carbide grain size are changed by the heat treatment. 4A and 4B for comparison with the example.
As shown in the figure, all BHN outputs (PWA (total
In l)), neither the average ferrite grain size nor the average cementite grain size has a good correlation.

【0023】一方、BHNを時間分割し、前半部のBHN出
力(PWA(partial))と平均フェライト粒径
との関係および後半部のBHN出力(PWA(part
ial))と平均セメンタイト粒径との関係をそれぞれ
図5(a)、(b)に示す。図に示されるように平均フェライ
ト粒径が大きくなるに従い前半部のBHN出力(PWA
(partial))は減少している。また、平均セメ
ンタイト粒径が小さくなるにしたがい後半部のBHN出
力(PWA(partial))は増加している。いず
れの場合も両者には強い相関関係が見られる。したがっ
て、これらの強い相関関係を用いて前半部のBHN出力
により平均フェライト粒径を評価することができる。ま
た、後半部のBHN出力により平均セメンタイト粒径を
評価できる。
On the other hand, BHN is time-divided, and the relationship between the BHN output (PWA (partial)) in the first half and the average ferrite grain size and the BHN output in the second half (PWA (part)) are calculated.
ial)) and the average cementite grain size are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively. As shown in the figure, the BHN output (PWA
(Partial)) is decreasing. In addition, the BHN output (PWA (partial)) in the latter half portion increases as the average cementite grain size decreases. In both cases, there is a strong correlation between the two. Therefore, the average ferrite grain size can be evaluated by the BHN output in the first half using these strong correlations. Further, the average cementite grain size can be evaluated by the BHN output in the latter half.

【0024】BHNスペクトラムピーク比(SPR)と平均
フェライト粒径および平均セメンタイト粒径との関係 もう一つのBHNの周波数特性を基礎とするパラメータ
ーを求めるために、前半部と後半部のBHNの周波数解
析を行った。得られたスペクトラムは、低周波側にピー
クがあり、ピークから単調減少しているのでこれを定量
的に示すために、平滑化処理し、このときの最大値(P
max)と10KHzでの値(P10KHz)との比(Pm
ax/P10KHz)をとった。以下、この比をBHNス
ペクトラムピーク比(SPR)と称す。この比と組織因
子との関係を調べた。BHNを時間分割し、前半部のB
HNスペクトラムピーク比(SPR)と平均フェライト
粒径の関係および後半部のBHNスペクトラムピーク比
(SPR)と平均セメンタイト粒径との関係をそれぞれ
図6(a)、(b)に示す。図6に示されるように平均フェラ
イト粒径が大きくなるにしたがい前半部のBHNスペク
トラムピーク比(SPR)減少している。また、平均セ
メンタイト粒径が増加するにしたがい後半部のBHNス
ペクトラムピーク比(SPR)は増加している。いずれ
の場合も両者には強い相関関係が見られる。したがっ
て、これらの相関関係を用いていることによって前半部
のBHNスペクトラムピーク比により平均フェライト粒
径を評価することができる。また、後半部のBHNBH
Nスペクトラムピーク比により平均セメンタイト粒径を
評価できる。
BHN spectrum peak ratio (SPR) and average
Relationship Between Ferrite Grain Size and Average Cementite Grain Size In order to obtain another parameter based on the frequency characteristic of BHN, frequency analysis of BHN in the first half and the second half was performed. Since the obtained spectrum has a peak on the low frequency side and monotonically decreases from the peak, it is smoothed to show this quantitatively, and the maximum value (P
max) and the value at 10 KHz (P10 KHz) (Pm
ax / P10 KHz). Hereinafter, this ratio is referred to as a BHN spectrum peak ratio (SPR). The relationship between this ratio and tissue factor was investigated. BHN is time-divided into B in the first half
The relationship between the HN spectrum peak ratio (SPR) and the average ferrite grain size and the relationship between the BHN spectrum peak ratio (SPR) and the average cementite grain size in the latter half are shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), respectively. As shown in FIG. 6, as the average ferrite grain size increases, the BHN spectrum peak ratio (SPR) in the first half portion decreases. In addition, the BHN spectrum peak ratio (SPR) in the latter half portion increases as the average cementite grain size increases. In both cases, there is a strong correlation between the two. Therefore, the average ferrite grain size can be evaluated by the BHN spectrum peak ratio in the first half by using these correlations. Also, the second half of BHNBH
The average cementite particle size can be evaluated by the N spectrum peak ratio.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように本発明の材料組織の非破壊
評価方法によれば、バルクハウゼンノイズを少なくとも
前半部と後半部とに2分割し、そのそれぞれのバルクハ
ウゼンノイズに基づき材料組織を評価するようにしたの
で、バルクハウゼンノイズと個々の材料組織因子との対
応関係を明確にして、各組織に対応したバルクハウゼン
ノイズを用いて材料組織を評価することができる。
As described above, according to the nondestructive evaluation method for the material structure of the present invention, the Barkhausen noise is divided into at least the first half and the second half, and the material structure is determined based on the respective Barkhausen noise. Since the evaluation is made, it is possible to clarify the correspondence relationship between Barkhausen noise and individual material organization factors, and evaluate the material organization using the Barkhausen noise corresponding to each organization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に供した0.12%炭素鋼に対す
る熱処理条件を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing heat treatment conditions for 0.12% carbon steel used in an example of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例に供したバルクハウゼンノ
イズ測定装置の構成模式図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a Barkhausen noise measuring device used in an example of the present invention.

【図3】 熱処理材の”BHN出力時間波形”と磁束密
度Bの変化を示す。
FIG. 3 shows changes in “BHN output time waveform” and magnetic flux density B of the heat-treated material.

【図4】 バルクハウゼンノイズ(BHN)の全体のB
HN出力(PWA(total))と平均フェライト粒
径および平均セメンタイト粒径との関係を示す。
[Fig. 4] Overall B of Barkhausen noise (BHN)
The relationship between the HN output (PWA (total)) and the average ferrite grain size and the average cementite grain size is shown.

【図5】 (a)バルクハウゼンノイズ(BHN)の前半部
のBHN出力(PWA(partial))と平均フェ
ライト粒径との関係および(b)後半部のBHN出力(P
WA(pratial))と平均セメンタイト粒径との
関係を示す。
[FIG. 5] (a) Relationship between BHN output (PWA (partial)) in the first half of Barkhausen noise (BHN) and average ferrite grain size, and (b) BHN output in the latter half (P)
The relationship between WA (practical) and the average cementite particle size is shown.

【図6】 (a)バルクハウゼンノイズ(BHN)の前半部
のBHNスペクトラムピーク比(SPR)と平均フェラ
イト粒径との関係および(b)後半部のBHNスペクトラ
ムピーク比(SPR)と平均セメンタイト粒径との関係
を示す。
Fig. 6 (a) Relationship between BHN spectrum peak ratio (SPR) and average ferrite grain size in the first half of Barkhausen noise (BHN), and (b) BHN spectrum peak ratio (SPR) and average cementite grain in the second half The relationship with the diameter is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルスジェネレーター 2 アンプ 3 ソレノイドコイル 4 試料 5 ソレノイド型検出コイル 6 アンプ 7 ソレノイド型検出コイル 8 2チャンネルデジタルスペクトラムアナライザー 1 Pulse generator 2 Amplifier 3 Solenoid coil 4 Sample 5 Solenoid type detection coil 6 Amplifier 7 Solenoid type detection coil 8 2-channel digital spectrum analyzer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 材料の磁化過程で発生するバルクハウゼ
ンノイズ(以下、BHNと記す)を少なくとも前半部と
後半部とに2分割し、そのそれぞれのBHNに基づき材
料組織を評価することを特徴とする材料組織の非破壊評
価方法。
1. Barkhausen noise (hereinafter, referred to as BHN) generated in a magnetization process of a material is divided into at least a first half and a second half, and a material structure is evaluated based on each BHN. Method for nondestructive evaluation of material structure.
【請求項2】 前記BHNとしてBHNの出力電圧の二
乗和を用いる請求項1記載の材料組織の非破壊評価方
法。
2. The nondestructive evaluation method for a material structure according to claim 1, wherein a sum of squares of an output voltage of BHN is used as the BHN.
【請求項3】 BHNを少なくとも前半部と後半部とに
2分割し、前記前半部のBHNの出力電圧の二乗和によ
って、平均フェライト粒径を推定することを特徴とする
材料組織の非破壊評価方法。
3. Nondestructive evaluation of material structure, characterized in that BHN is divided into at least a first half and a second half, and the average ferrite grain size is estimated by the sum of squares of the output voltage of BHN in the first half. Method.
【請求項4】 BHNを少なくとも前半部と後半部とに
2分割し、前記後半部のBHNの出力電圧の二乗和によ
って、平均セメンタイト粒径を推定することを特徴とす
る材料組織の非破壊評価方法。
4. A nondestructive evaluation of a material structure, characterized in that BHN is divided into at least a first half portion and a second half portion, and an average cementite grain size is estimated by a sum of squares of an output voltage of the BHN in the latter half portion. Method.
【請求項5】 前記BHNとしてBHNの周波数特性を
用いる請求項1記載の材料組織の非破壊評価方法。
5. The nondestructive evaluation method for a material structure according to claim 1, wherein a frequency characteristic of BHN is used as the BHN.
【請求項6】 前記周波数特性としてスペクトラムピー
ク比を用いて平均フェライト粒径を推定することを特徴
とする材料組織の非破壊評価方法。
6. A nondestructive evaluation method for a material structure, which comprises estimating a mean ferrite grain size by using a spectrum peak ratio as the frequency characteristic.
【請求項7】 前記周波数特性としてスペクトラムピー
ク比を用いて平均セメンタイト粒径を推定することを特
徴とする材料組織の非破壊評価方法。
7. A nondestructive evaluation method for a material structure, which comprises estimating a mean cementite grain size by using a spectrum peak ratio as the frequency characteristic.
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