鋼材の厚さを測定する際によく使われるのが磁気式厚さ計です。鉄鋼用の厚さ試験機のサプライヤーとして、磁気式厚さ試験機がすべての鋼材に適しているかどうかを尋ねるお客様によく遭遇します。このブログ投稿では、磁気厚さ試験機の動作原理、さまざまな鋼材の特性、および磁気厚さ試験の制限について説明しながら、この質問を詳しく検討します。
磁気厚さ試験機の仕組み
磁気膜厚計は磁気誘導の原理に基づいて動作します。一部の種類の鋼などの強磁性材料に磁場が印加されると、磁力線は材料の厚さの影響を受けます。テスターは磁場の変化を測定して材料の厚さを決定します。この方法は非破壊的です。つまり、試験プロセス中に鋼材に損傷を与えません。
磁気膜厚計の主な利点の 1 つは、使いやすさです。これらは持ち運びが可能で、迅速な測定が可能で、他の厚さ測定方法と比較して比較的安価です。ただし、その適合性は試験対象の鋼材の性質に大きく依存します。
各種鋼材の特徴
鋼は、主に鉄と炭素で作られ、さまざまな特性を与えるために他の元素がさまざまな量で添加された合金です。さまざまな種類の鋼は、その組成、微細構造、磁気特性に基づいて分類できます。
強磁性鋼
炭素鋼や低合金鋼などの多くの一般的な鋼は強磁性です。これらの鋼は強力な磁気特性を持っているため、磁気厚さ計による検査に適しています。テスターが発生する磁場は鋼材を容易に透過するため、磁場の変化を正確に測定して厚さを測定できます。たとえば、建設業界では、肉厚が必要な基準を満たしていることを確認するために、磁性厚さ試験機を使用して炭素鋼パイプや構造用鋼部品が検査されることがよくあります。
オーステナイト系ステンレス鋼
一方、オーステナイト系ステンレス鋼は、一般に非強磁性であるか、磁性が非常に低いです。これは結晶構造（オーステナイト）が磁化しにくいためです。そのため、磁気式厚さ計はオーステナイト系ステンレス鋼の厚さの測定には適していません。たとえば、食品および飲料業界では、その耐食性によりオーステナイト系ステンレス鋼のタンクやパイプが広く使用されています。これらのコンポーネントの厚さを測定するには、別の方法を使用する必要があります。
その他の特殊鋼
他にも特殊鋼があり、その中には複雑な磁気特性を持つものもあります。たとえば、一部の高合金鋼には、強磁性相と非強磁性相の組み合わせが存在する場合があります。このような場合、磁気膜厚計の性能に一貫性がなく、結果が不正確になる可能性があります。
磁気厚さ試験の限界
鋼の種類の問題とは別に、磁気厚さ計の使用には他の制限があります。
表面状態
鋼の表面状態は、磁気厚み測定の精度に大きな影響を与える可能性があります。表面が粗かったり、汚れていたり、コーティングされている場合、磁場が歪んで、不正確な測定値が得られる可能性があります。たとえば、鋼の表面に錆や塗装がある場合、磁気厚さ計は鋼の厚さだけでなく、コーティングと鋼の合計の厚さを測定する場合があります。
温度の影響
鋼の磁気特性は温度によって変化することがあります。高温では磁場の強度が低下する可能性があり、不正確な厚さ測定につながる可能性があります。したがって、磁性膜厚計は通常、特定の温度範囲内で動作するように設計されており、この範囲外で使用すると信頼性の低い結果が生じる可能性があります。
代替の厚さ測定方法
磁気式厚さ計が適していない場合には、他の方法で鋼材の厚さを測定することができます。
超音波厚さ測定
超音波厚さ測定は、特にオーステナイト系ステンレス鋼などの非強磁性鋼では一般的な代替方法です。超音波厚さ計は、鋼材に超音波を送信することで機能します。波が材料を通過して反射するのにかかる時間が測定され、鋼材内の既知の音速に基づいて厚さを計算できます。
当社は、以下を含むいくつかの高品質超音波厚さ測定製品を提供しています。NDT超音波厚さ計、超音波厚さ測定装置、 そして超音波厚さ測定ツール。これらのツールは正確で信頼性が高く、幅広い鋼材に使用できます。
結論
結論として、磁気厚さ計はすべての鋼材に適しているわけではありません。強磁性鋼には適していますが、オーステナイト系ステンレス鋼などの非強磁性鋼や低磁性鋼には正確な結果が得られません。さらに、表面状態や温度などの要因も磁気の厚さ測定の精度に影響を与える可能性があります。
厚さ試験機をご検討中で、特定の鋼材にどのタイプが適しているかわからない場合は、お気軽にお問い合わせください。当社の専門家チームは、専門的なアドバイスを提供し、お客様のニーズに最適な厚さ測定ツールの選択をお手伝いします。強磁性鋼用の磁気厚さ計であっても、非強磁性鋼用の超音波厚さ計であっても、当社にはお客様の要件を満たす製品と知識があります。厚さ測定のニーズについて話し合い、最適なソリューションを一緒に見つけてみましょう。
参考文献
- ASMハンドブック委員会。 ASM ハンドブック 第 1 巻: 特性と選択: アイアン、スチール、および高性能合金。 ASM インターナショナル、2002 年。
- 非破壊検査ハンドブック、第 7 巻: 超音波検査。米国非破壊検査協会、2005 年。
- ISO 2178:2016、磁性基板上の非磁性コーティング - コーティングの厚さの測定 - 磁気法。