問１４ 金属材料についての試験・検査方法に関する次の記述のうち、適切でないものはどれか。
（１）応力腐食割れ試験は、外部から引張応力を負荷した金属材料を特定の腐食環境にばく露して行うもので、応力腐食割れの発生の有無や応力腐食割れによる金属材料の破断までの時間によってその感受性を評価する。
（２）シャルピー衝撃試験は、切り欠きを付けた試験片を片持ち状態で支持し、その自由端に数10kgのハンマーを切り欠き側から当てて衝撃を加え、衝撃の前のハンマーのセット位置と衝撃後のハンマー振り上がり位置の位置エネルギー差から、衝撃吸収エネルギーを求め、靭性を評価する。
（３）炭素鋼のミクロ組織検査の一つとして、ナイタール溶液と呼ばれる硝酸とエタノールの混合液を用いて金属組織を現出させ、光学顕微鏡で観察する方法がある。
（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が困難になることがある。
（５）浸透探傷試験は、材料表面にある微細で開口した「きず」を検出する非破壊検査法の一種であり、洗浄した試料に染色浸透液を吹き付けて「きず」内部に浸透させ、余剰浸透液除去後、「きず」部分に浸透して残っていた浸透液を現像剤で吸い出して、現れた模様を観察する。
※ イメージ図（©photoAC）
このページは、２０２３年の労働安全衛生コンサルタント試験の「産業安全一般」問題の解説と解答例を示しています。
解説文中の法令の名称等は、適宜、略語を用いています。また、引用している法令は、読みやすくするために漢数字を算用数字に変更するなどの修正を行い、フリガナ、傍点等を削除した場合があります。
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| 2023年度(令和05年度) | 問１４ | 難易度 | 金属材料の各種試験方法に関する知識問題。基本的な内容だが、正答率は高くはなかった。 |
|---|---|---|---|
| 金属材料の試験 | ５ |
※ 難易度は本サイトが行ったアンケート結果の正答率に基づく。
５：50％未満 ４：50％以上60％未満 ３：60％以上70％未満 ２：70％以上80％未満 １：80％以上
問１４ 金属材料についての試験・検査方法に関する次の記述のうち、適切でないものはどれか。
（１）応力腐食割れ試験は、外部から引張応力を負荷した金属材料を特定の腐食環境にばく露して行うもので、応力腐食割れの発生の有無や応力腐食割れによる金属材料の破断までの時間によってその感受性を評価する。
（２）シャルピー衝撃試験は、切り欠きを付けた試験片を片持ち状態で支持し、その自由端に数10kgのハンマーを切り欠き側から当てて衝撃を加え、衝撃の前のハンマーのセット位置と衝撃後のハンマー振り上がり位置の位置エネルギー差から、衝撃吸収エネルギーを求め、靭性を評価する。
（３）炭素鋼のミクロ組織検査の一つとして、ナイタール溶液と呼ばれる硝酸とエタノールの混合液を用いて金属組織を現出させ、光学顕微鏡で観察する方法がある。
（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が困難になることがある。
（５）浸透探傷試験は、材料表面にある微細で開口した「きず」を検出する非破壊検査法の一種であり、洗浄した試料に染色浸透液を吹き付けて「きず」内部に浸透させ、余剰浸透液除去後、「きず」部分に浸透して残っていた浸透液を現像剤で吸い出して、現れた模様を観察する。
正答（２）
【解説】
試験解答状況
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（１）適切である。応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking）試験は、JIS 規格が、JIS G 0576:2012（ステンレス鋼の応力腐食割れ試験方法）と JIS H 8711:2000（アルミニウム合金の応力腐食割れ試験方法）が定められている。このうち、JIS G 0576:2012については「引張試験機は，荷重精度±1%の単軸引張試験機を使用する。また，荷重分銅は，計量法に定められた公差に合格したものを使用する
」とし、JIS H 8711:2000は「負荷装置 ヨーク，ねじ，ばね，てこなどのジグ，及び特殊な負荷装置によって，試験片に引張応力を負荷する
」として、ともに試験方法については引張試験のみを挙げている。
しかし、一般的な意味での応力腐食割について言えば、その応力負荷方法は引張応力だけではなく、定ひずみ曲げ、予き裂付き試験片低ひずみ速度引張（SSRT）などもある。
その意味でやや疑問は残るが、JISに定められている応力腐食割れ試験に関して言えば、本肢に書かれていることは正しい。
図をクリックすると拡大します（※）
（２）適切ではない。シャルピー衝撃試験（Charpy impact test）は、JIS規格が JIS Z 2242：2023（金属材料のシャルピー衝撃試験方法）に定められている。これによると「この試験は、箇条６～箇条８で規定する条件の下で、振子の一振りによって、ノッチを付けた試験片を破断して行う。試験片のノッチ部分は、指定された形状とし、試験時に衝撃方向と反対に位置する二つの受け台の中心に置く
（下線強調引用者）」とされている。
ほとんどひっかけに近い問題であるが、よく読むと本肢には「片持ち状態で支持」と書かれている。こういう本質的でない箇所であまりにも非常識なことを書かれるとかえって見落とすが、もちろんここが誤りである。
※ 図は、JIS Z 2242：2023（金属材料のシャルピー衝撃試験方法）より
国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）の公式チャンネルのシャルピー衝撃試験の動画を埋め込んでおくので、関心のある方は参照して頂きたい。
なお、プラスチックの衝撃試験にアイゾット衝撃試験（Izod impact strength）があり、これも JIS に JIS K 7110：1999（プラスチック− アイゾット衝撃強さの試験方法）に定められているが、こちらの試験法では試験片の一方のみを固定するようになっている。
（３）適切である。JIS G 0553：2019（鋼のマクロ組織試験方法）に硝酸エタノール法（ナイタール法）として記述されている。必ずしも光学顕微鏡で観察するわけではないが、記述は正しい。
（４）適切である。放射線透過試験は、試験体中体積的広がりを持つ欠陥の検出性能に特に優れている。しかし、割れなどの面状欠陥の面が密着している場合は検出が困難になることがある。なお、放射線の透過方向に伸びる面状の欠陥であれば比較的容易に検出できる。
（５）適切である。浸透探傷試験についてのJISは、JIS Z 2343：2017 が第１部から第６部まで定められている。このうち JIS Z 2343-1：2017（一般通則：浸透探傷試験方法及び浸透指示模様の分類）が基本的な事項を定めている。
JIS Z 2343-1：2017 は浸透探傷試験の方法概要について「浸透探傷試験に先立って，試験面は清浄かつ乾燥していなければならない。次に浸透液を試験体に適用し，表面に開口したきずに浸透させる。浸透時間経過後，余剰の浸透液を表面から除去し現像剤を適用する。現像剤はきずに浸透し残留した浸透液を吸収し，可視的に明瞭に強調されたきずによる浸透指示模様を示す
」としている。
