鋳造品質検査方法

(1) 鋳物表面および表面近傍の欠陥の検出

1.1 液体浸透試験

液体浸透探傷試験は、肉眼では発見が困難な表面クラック、表面ピンホール、その他の欠陥など、鋳造表面のさまざまな開口欠陥を確認するために使用されます。 一般的に使用される浸透試験は染料試験です。 鋳物の表面に浸透性の高い着色（一般的には赤色）の液体（浸透剤）を濡らしたり噴霧したりすることです。 浸透剤は開口部の欠陥に浸透し、表面の浸透剤層をすばやく拭き取り、次に乾燥しやすい表示剤（現像剤とも呼ばれます）を鋳物の表面にスプレーします。 開口部欠陥に残った浸透剤を吸引した後、表示剤を染色することで、欠陥の形状、大きさ、分布を反映することができます。 浸透探傷試験の精度は、試験材料の表面粗さが大きくなるにつれて低下することに注意してください。つまり、表面が明るいほど、検出効果が高くなります。 研削盤で研磨した面が最も検出精度が高く、粒界クラックまで検出可能です。 染料検出に加えて、蛍光浸透検出も一般的に使用される液体浸透検出方法です。 照射観察には紫外線ランプを搭載する必要があり、検出感度は色素検出よりも高い。

1.2 渦電流試験

渦電流探傷は、一般に 6-7 mm 以下の深さの表面下の欠陥の検査に適用されます。 渦流探傷法には、配置コイル法と貫通コイル法の2種類があります。 試験片をコイルの近くに交流電流を流すと、試験片に入る交番磁界により、試験片内に励磁磁界と垂直な方向に渦電流の形で流れる渦電流（渦電流）が誘導されます。 渦電流は励磁磁場と逆方向の磁場を発生させるため、コイル内の元の磁場が部分的に減少し、コイルのインピーダンスが変化します。 鋳物の表面に欠陥がある場合、欠陥の存在を検出するために渦電流の電気的特性が歪められます。 渦流探傷の主な欠点は、検出された欠陥のサイズと形状を視覚的に表示できないことです。 一般に、欠陥の表面位置と深さしか判断できません。 さらに、ワークピースの表面にある小さな開口部の欠陥を検出する感度は、浸透探傷試験よりも低くなります。

1.3 磁性粒子試験

磁性粒子検査は、表面の欠陥や表面から数ミリの深さの欠陥を検出するのに適しています。 試験を行うには、直流（または交流）着磁装置と磁性粒子（または磁気浮上液）が必要です。 着磁装置は鋳物の内外面に磁場を発生させ、磁性粉や磁性懸濁液を用いて欠陥を表示します。 鋳物の一定範囲内に磁場が発生すると、磁化領域の欠陥が漏れ磁場を発生させます。 磁性粉や懸濁液をまぶすと、磁性粉が吸着し、欠陥を表示することができます。 このように表示される欠陥は、基本的に磁力線を横切るものですが、磁力線と平行な長い欠陥は表示できません。 したがって、未知の方向のすべての欠陥を確実に検出できるように、動作中に磁化方向を常に変更する必要があります。

(2) 鋳物の内部欠陥の検出

内部欠陥の場合、一般的に使用される非破壊検査方法は、放射線検査と超音波検査です。 その中でも、レントゲン検査の効果は最高です。 内部欠陥の種類、形状、大きさ、分布などを視覚的に捉えることができます。 ただし、厚さが大きい大規模な鋳造品の場合、超音波検査は非常に効果的であり、内部欠陥の位置、等価サイズ、および分布を正確に測定できます。

2.1 X線検査（マイクロフォーカスX線）

一般にX線またはX線を使用するX線検査。線源として、線発生装置およびその他の補助設備が必要です。 ワークピースが光線場にさらされると、光線の放射強度は鋳物の内部欠陥の影響を受けます。 鋳物を通して放出される放射強度は、欠陥のサイズと性質によって局所的に変化し、欠陥の放射線画像を形成します。これは、放射線フィルムによって記録されるか、蛍光スクリーンによってリアルタイムで検出されるか、放射線カウンターによって検出されます。 その中でも放射線写真フィルムに記録する方法が最も一般的で、通称放射線写真検査と呼ばれています。 X線撮影で映し出された欠陥画像は直感的に、欠陥の形状、大きさ、量、面位置、分布範囲を提示することができます。 ただし、欠陥の深さは一概には反映できないため、判断には特別な対策と計算が必要です。 国際的なキャスティング ネットワークは、X 線コンピュータ断層撮影法を適用しているようです。 設備が高価で使用コストが高いため、普及できない。 しかし、この新技術は、高解像度放射線検査技術の将来の開発方向を表しています。 さらに、近似点源を使用したマイクロ フォーカス X 線システムは、より大きなフォーカス装置によって生成されるぼやけたエッジを実際に除去し、画像の輪郭を明確にすることができます。 デジタル画像システムは、画像の信号対雑音比を改善し、画像の鮮明度をさらに改善することができます。

2.2 超音波検査

超音波検査は、内部の欠陥をチェックするためにも使用できます。 高周波音響エネルギーを有する音響ビームを使用して鋳物内を透過し、内部表面または欠陥に遭遇したときに反射を発生させて欠陥を見つけることです。 反射音響エネルギーの大きさは、そのような反射体の内面または欠陥の指向性および性質、ならびに音響インピーダンスの関数である。 したがって、各種欠陥や内面で反射する音響エネルギーを応用して、表面下の欠陥の存在位置や壁厚、深さを検出することができる。 超音波検査は、広く使用されている非破壊検査方法です。 その主な利点は次のとおりです。検出感度が高く、小さな亀裂を検出できます。 貫通力が大きく、厚肉鋳物の検出が可能です。 その主な制限は次のとおりです。複雑な輪郭サイズと貧弱な指向性を備えた壊れた欠陥の反射波形を解釈することは困難です。 粒子サイズ、微細構造、気孔率、介在物含有量または微細分散析出物などの望ましくない内部構造も、波形の解釈を妨げます。 さらに、テストには参照標準テスト ブロックが必要です。