金属材料等の非破壊検査

問１５　金属材料等の非破壊検査に用いられる試験に関する次の記述のうち、適切でないものはどれか。

（１）浸透探傷試験は、表面開口欠陥の検出に適用が限られ、表面近傍の内部欠陥には適用できないが、金属材料に限らず、ガラス、セラミックスなど非金属材料にも適用可能である。

（２）磁粉探傷試験は、強磁性体に存在する表面開口欠陥の検出に適用が限られ、表面近傍の内部欠陥には適用できないが、欠陥検出性能は浸透探傷試験より優れている。

（３）渦電流探傷試験は、欠陥の検出対象が導電体に限られるが、表面開口欠陥、表面近傍の内部欠陥に適用が可能である。

（４）放射線透過試験は、表面開口欠陥、内部欠陥の検出に適用でき、試験体中の空隙のような体積的広がりを持つ欠陥の検出性能に特に優れているが、割れなどの面状欠陥の面が密着している場合は検出しにくい。

（５）超音波探傷試験は、表面開口欠陥、内部欠陥の検出に適用でき、放射線透過試験と比較して、割れなどの面状欠陥の欠陥面に超音波ビームが垂直に近い角度で入射するときの欠陥検出能力は優れているが、ブローホールのような球状の微小欠陥の検出能力は劣る。

正答（２）

【解説】

（１）適切である。浸透探傷試験（カラーチェック）は、材料表面に赤色の浸透液を塗布して、欠陥に浸透させた後に表面の浸透液を拭き取ると欠陥中の浸透液のみが残る。この状態で材料表面に現像液（白色）を塗布すると、浸透液が現像液の中に染み出すので、欠陥のある部分が赤色となり、欠陥の存在を知ることができる。原理的に表面に開口した欠陥しか調べられない。

欠陥の物理的な形状を利用して探傷を行うので、金属材料に限らず、ガラス、セラミックスなど非金属材料にも適用可能である。

なお、浸透液として蛍光液を用いる蛍光浸透探傷検査も同じ原理であり、一般に浸透探傷試験よりも高感度であるとされるが、明るい屋外では使用できない。

（２）適切ではない。磁粉探傷試験とは、強磁性体を磁場の中に置き、鉄粉、着色磁粉、蛍光磁粉などをかけると、欠陥のある部分で磁粉等が一定の模様を描く。これにより、欠陥の存在を見つける検査方法である。

原理的に、強磁性体である試験片の表面や表面付近の欠陥を検査する試験であり、強磁性体でないと検査することはできない。しかし、表面から数ミリ（約2～3mm）程度であれば、開口していない表面付近の欠陥を検査することが可能である。表面の凹凸と欠陥の見分けがつかない場合は、軽くサンダーがけして、再度検査を行う。

（３）適切である。渦電流探傷試験とは、交流を流したコイルを試験体に近づけて、試験体に渦電流を発生させ、その流れの変化を検出して、欠陥や材質などを試験する試験法である。欠陥のない部分から検査をする部分へコイルを移動させたときの、コイルに流れる電流を調べることにより、欠陥、合金の混合比の変化、焼き入れの有無等を調べることができる。

電流を流すことによる検査なので、欠陥の検出対象が導電体に限られるが、導体であれば非磁性体でも検査は可能である。表面開口欠陥ばかりか、表面近傍の内部欠陥に適用が可能である。

（４）適切である。放射線透過試験とは、放射線が物質を透過することを利用して、試験体の内部の欠陥や構造を調べる検査である。照射方向を変えて複数回の検査を行うことにより、欠陥の大きさや位置を立体的に知ることができる。放射線を照射したときに、放射線の照射する方向に対して、厚さがある欠陥（溶接部のブローホールやスラッグ巻き込み等）は検出しやすいが、厚さが薄いと検出しにくく、割れなどの面状欠陥の面が密着している場合は検出しにくい。

使用する放射線は、エックス線とガンマ線が使用されるが、これらは人体に有害であることに留意しなければならない。

（５）適切である。超音波探傷試験の原理は、魚群探知機などと同様に、超音波を材料中に送り込み、反射波によって材料内部のきずや長さ、形状などを検査するものである。超音波探触子から超音波のパルスを試験片に伝播させ、その反射信号の強度、伝搬時間などによって検査を行う。は、表面開口欠陥、内部欠陥の検出に適用でき、放射線透過試験と比較して、割れなどの面状欠陥の欠陥面に超音波ビームが垂直に近い角度で入射するときの欠陥検出能力は優れているが、ブローホールのような球状の微小欠陥の検出能力は劣る。

検査に用いる超音波は0.1MHz〜25MHzの範囲だが、実際には1〜5MHzがよく使用されている。

2020年11月21日執筆