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非破壊検査がよくわかる講座

非破壊検査

非破壊試験って何ですか？

私達が日常使っている様々な製品や材料について、その製品自体を壊さないで品質や性能、特性に不具合がないか試験する技術、方法のことを言います。人間で言えば健康診断に相当するものです。
英語ではNon-destructive Testing（非破壊試験、NDT）と言います。

NDTもNDIも同じ意味ですか？

非破壊試験のことを英語ではNon-destructive Testing（NDT）と言います。NDI はNon-destructive Inspectionの略で非破壊検査のことです。
すなわち非破壊的に『試験』をする場合にはNDTを用いますが、合否判定を行う『検査』の場合にはNDIを用います。
他に材料や製品の『評価』を行う場合にはNon-destructive Evaluation（NDE）と言う言葉を使います。

どうして壊さないで製品の状況が判るのですか？

人間は生物ですから、体温の変化や呼吸の状態から健康状態を知ることが出来ますが、金属やプラスティックなどは外から見ただけでは微細な表面きずや内部きずがあるかどうか判りません。
そこで、肉眼では見えない微細な表面きずを可視化したり、外部から超音波、X線、電気、磁気、熱などのエネルギーを与え、その反応によって材料が健全であるか否かを知るわけです。

例えば表面きずの場合、微細なきずを浸透液・磁粉などで数十倍から数百倍に拡大強調したり、内部のきずでは機械部品のX線写真を撮ることによって内部にあるきずを知ることが出来たり、鋼管に超音波を投入することによってきずの存在や大きさを知ることができるのです。

具体的な非破壊試験方法を教えて下さい。

現在広く使われている試験法と対象を示すと次のようになります。

（1）きずを見つける（探傷試験）

各種の非破壊探傷試験方法

試験法	方法の概要	適用対象	備考
浸透探傷試験法	浸透性の良い液体を試験体表面に適用し、表面開口きずの内部に浸透した液体によってきずを知る	金属材料、プラスティック、セラミックス材料及び製品	浸透液、洗浄液、現像剤を使う
磁粉探傷試験法	強磁性材を磁化し、きずなどの不連続部から漏洩する磁界に磁性粉を吸着させてきずを知る	強磁性材料及び製品	磁化器、磁粉、ブラックライトが用いられる
渦流探傷試験法	交流磁場を与えた金属材料表面に生ずる渦電流の変化などを測定して、きずや材質、寸法などを知る	金属材料及び製品	渦流探傷装置が使われる
漏洩磁束探傷試験法	磁化された鋼材などのきず部分から漏洩する磁界の強さからきずや寸法などを知る	強磁性材料及び製品	漏洩磁束探傷装置を用いる
放射線透過探傷試験法	X線、γ線などを照射し、その吸収特性の差から内部のきずや、材質、寸法を知る	鋼材や鉄鋼部品・構造物など	通常は写真フィルム撮影で判定
超音波探傷試験法	超音波を入射し、その反射波の強さ・位置などを測定して、きずの有無、寸法などを知る	金属材料及び製品、セラミックス、プラスチックなど	超音波探傷装置が使われる
電位差法	試験体表面に電流を流し、表面の局部的な電位差によって表面のきずなどを知る	金属材料、カーボン材料及び製品
赤外線サーモグラフィ法	物体表面からの赤外線放射を取り込み、表面温度の二次元画像に変換して健全性などを知る	固体材料及び構造物など	赤外線サーモカメラなどが使われる
目視試験法	人間の目によって表面のきずを知る方法、光学機器などの補助手段を用いる場合もある		視力や経験が結果に大きく影響する

（2）寸法、材質などを知る（非破壊試験）

各種の非破壊試験法

分類	試験の目的	概要	備考
放射線	厚み測定	透過量または後方散乱線量を測定し鋼板などの厚さを計る	X線、Y線厚み計
	組成分析	特性X線を測定し、鋼材などの含有元素を知る	X線分析器
	形状測定	透過写真やCT写真から画像解析技術を用いて形状を知る	X線CT装置、X線透過装置など
超音波	寸法測定	板厚方向の超音波反射時間から板厚など寸法を知る	超音波厚み計
	結晶粒度測定球状化率測定焼入深さ測定	鋼材に投入した超音波の減衰量を測定し結晶粒度を知る。また、鋼材の結晶粒度または黒鉛球状化率などから焼入れ深さや鋳鉄組織の状態などを知る	超音波硬度計
	硬度測定	材料の硬さを、圧子に装着した超音波プローブの振動数の変化として測定する	超音波硬度計
磁気	厚み計測	磁性材上の非磁性膜の厚みを磁束測定により知る	磁気膜厚計
	材質計測	材質による磁気特性の違いから材質を知る	透磁率計抗磁力計
	異物検査	非強磁性物体中の強磁性材料を検出する	鉄片検出器
電磁誘導	厚み測定	金属材料上の非金属材料の厚みを電磁結合度により知る	電磁厚み計
	材質計測	金属材料の電気抵抗、透磁率を測定し材質を知る	電磁材質計
	異材弁別	異種の金属が混在していることを検出する	電磁材質計
サーモグラフィ	厚み測定	伝熱係数の違いから2枚で構成された材料の厚みを知る	赤外線温度計赤外線カメラ