阅读说明：本技术 残余应力测量方法 (Residual stress measuring method ) 是由 松田真理子 兜森达彦 高松弘行 于 2018-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法,其具备：对于铸锻钢件照射X射线的工序；二维检测来自上述X射线的衍射X射线的强度的工序；基于由上述检测工序检测到的上述衍射X射线的强度分布所形成的衍射环,计算残余应力的工序,上述照射工序具有变更对于上述铸锻钢件的上述X射线的照射条件的工序,上述照射工序是每一次对于上述铸锻钢件照射上述X射线都实行上述变更工序的工序,上述算出工序,是每一次对于上述铸锻钢件照射上述X射线都计算残余应力的工序,还具备平均化工序,即按顺序多次实行上述照射工序、上述检测工序和上述计算工序后,将经由上述算出工序计算出的多个上述残余应力平均化。(The present invention is a method for measuring residual stress of a cast and forged steel product using X-rays, comprising: a step of irradiating the forged steel piece with X-rays; a step of two-dimensionally detecting the intensity of the diffracted X-rays from the X-rays; a step of calculating a residual stress based on a diffraction ring formed by the intensity distribution of the diffracted X-rays detected in the detection step, wherein the irradiation step includes a step of changing the irradiation conditions of the X-rays with respect to the forged steel, the irradiation step is a step of performing the changing step every time the X-rays are irradiated to the forged steel, and the calculation step is a step of calculating a residual stress every time the X-rays are irradiated to the forged steel, and further includes an averaging step of averaging a plurality of residual stresses calculated in the calculation step after the irradiation step, the detection step, and the calculation step are performed a plurality of times in this order.)

残余应力测量方法

技术领域

本发明涉及残余应力测量方法。

背景技术

近年，使用X射线的残余应力测量技术普及。该技术通过使用X射线，测量具有晶体结构的被检测体的内部所发生的晶格畸变，将测量结果换算成残余应力。

作为使用X射线的残余应力测量方法，已知有cosα法。cosα法是如下的方法：对于被检测体以特定的照射角度照射X射线，二维检测该X射线在被检测体反射而产生的衍射X射线的强度，基于检测到的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环而计算残余应力。例如在专利文献1中，说明的是基于cosα法的残余应力的具体的计算步骤。

专利文献1所述的X射线衍射系统，在轨道的任意的测量位置使X射线衍射装置停止而照射X射线，以成像板检测衍射X射线，基于衍射X射线形成的衍射环评价残余应力(段落0025)。专利文献1的X射线衍射系统，一边使搭载有X射线衍射装置的车辆移动，一边积累轨道的每个测量点的测量数据，评价每个测量点测量数据的平均值，从而能够监控轨道的各部的经年劣化(段落0057和段落0059)。

可是，铸锻钢件由于含有元素的种类、含有元素的浓度、使钢液凝固时的冷却速度等的制造条件不同，从而存在内部具有局部的化学成分偏差的情况。这种情况下，铸锻钢件的组织和硬度无法完全达到均质，铸锻钢件的内部发生的残余应力也有局部变化的倾向。这一倾向在大型铸锻钢件中特别显著。

以铸锻钢件作为被检测体使用X射线实施残余应力测量时，若铸锻钢件的不均质的部分作为测量位置被选择，则残余应力的测量结果就有包含重大误差的可能性。因此，要求一种能够恰当地评价铸锻钢件的内部发生的残余应力的残余应力测量方法。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2005－241308号公报

发明内容

本发明基于上述这样的情况而形成，其目的在于，提供一种能够恰当地评价在铸锻钢件的内部发生的残余应力的残余应力测量方法。

为了解决上述课题而形成的本发明的一个方式，是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法，其中，具备：对于铸锻钢件照射X射线的工序；二维检测来自上述X射线的衍射X射线的强度的工序；基于由上述检测工序检测到的上述衍射X射线的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力的工序，上述照射工序中，具有变更针对上述铸锻钢件的上述X射线的照射条件的工序，上述照射工序，是每一次对于上述铸锻钢件照射上述X射线都实行上述变更工序的工序，上述计算工序，是每一次对于上述铸锻钢件照射上述X射线都计算残余应力的工序，还具备按顺序多次实行上述照射工序、上述检测工序和上述算出工序后，将上述算出工序中所计算出的多个上述残余应力进行平均化的平均化工序。

该残余应力测量方法，因为变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件，计算对应此X射线的照射条件的变更而平均化的残余应力，所以，即使X射线被照射到铸锻钢件的含有不均质部分的区域时，也能够抑制来自该不均质的部分对于残余应力的计算结果的影响。因此，该残余应力测量方法，能够恰当地评价铸锻钢件的残余应力。特别是在该残余应力测量方法中，因为每一次照射X射线都计算残余应力，使计算出的多个残余应力平均化，所以每一次照射X射线都能够把握残余应力，并且能够恰当地计算出平均化的残余应力。

为了解决上述课题而形成的本发明的另一方式，是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法，其具备：对于铸锻钢件照射X射线的工序；二维检测来自上述X射线的衍射X射线的强度的工序；基于上述检测工序中检测出的上述衍射X射线的强度分布所形成的衍射环而计算残余应力的工序，上述照射工序中，具有变更对于上述铸锻钢件的上述X射线的照射条件的工序，上述照射工序，是对于上述铸锻钢件每一次照射上述X射线都实行上述变更工序的工序，交替多次进行上述照射工序和上述检测工序后，基于上述计算工序中，多个上述衍射X射线的强度平均化的强度分布所形成的衍射环而计算残余应力。

该残余应力测量方法，因为变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件，计算对应此X射线的照射条件的变更而平均化的残余应力，所以，即使X射线被照射到铸锻钢件的含有不均质部分的区域时，也能够抑制来自该不均质的部分对于残余应力的计算结果的影响。因此，该残余应力测量方法，能够恰当地评价铸锻钢件的残余应力。特别是在该残余应力测量方法中，因为使经由多次X射线的照射所得到的衍射X射线的强度平均化，基于平均化的强度分布所形成的衍射环而计算残余应力，所以与每个衍射环都计算残余应力的情况相比，能够以短时间评价残余应力。

为了解决上述课题而形成的本发明又一方式，是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法，其具备：对于铸锻钢件照射X射线的工序；二维检测来自上述X射线的衍射X射线的强度的工序；基于上述检测工序中检测出的上述衍射X射线的强度分布所形成的衍射环而计算残余应力的工序，上述照射工序，具备变更对于上述铸锻钢件的上述X射线的照射条件的工序，上述照射工序，是一边实行上述变更工序一边连续照射上述X射线的工序，基于上述计算工序中由上述X射线的连续的照射而平均化的上述衍射X射线的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力。

该残余应力测量方法，因为变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件，计算对应该X射线的照射条件的变更而平均化的残余应力，即使X射线被照射到铸锻钢件的含有不均质部分的区域时，也能够抑制来自该不均质的部分对于残余应力的计算结果的影响。因此，该残余应力测量方法，能够恰当地评价铸锻钢件的残余应力。特别是在该残余应力测量方法中，因为一边变更X射线的照射条件一边连续地照射X射线，所以与每一次照射X射线都变更X射线的照射条件的情况相比，能够以短时间评价残余应力。

该残余应力测量方法，在上述变更工序中，以上述X射线的照射面积的合计为20mm²以上的方式，变更对于上述铸锻钢件上述X射线的照射的条件即可。由此，该残余应力测量方法，能够更恰当地评价铸锻钢件的残余应力。

本发明的残余应力测量方法，能够恰当地评价铸锻钢件的残余应力。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的残余应力测量方法的流程图。

图2是表示本发明的第二实施方式的残余应力测量方法的流程图。

图3是表示本发明的第三实施方式的残余应力测量方法的流程图。

图4是使用偏析多的试验片表示测量得到的X射线应力与公称应力的关系的图。

图5是使用偏析少的试验片表示测量得到的X射线应力与公称应力的关系的图。

图6是表示变更X射线的照射位置后的X射线的照射面积与X射线应力的测量误差的关系的图。

图7是表示变更X射线的照射角度后的X射线的照射面积与X射线应力的测量误差的关系的图。

图8是表示一边照射X射线一边变更照射位置后的X射线的照射面积与X射线应力的最大误差的关系的图。

具体实施方式

以下，对于本发明的残余应力测量方法的实施方式，一边参照附图一边详细说明。

[第一实施方式]

图1所示的残余应力测量方法，是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法，其具备：对于铸锻钢件照射X射线的照射工序；二维检测来自X射线的衍射X射线的强度的检测工序；基于由检测工序检测出的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环而计算残余应力的计算工序。照射工序中，具有变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件的变更工序，每一次对于铸锻钢件照射X射线都实行变更工序。计算工序中，每一次对铸锻钢件照射X射线都计算残余应力。该残余应力测量方法中，还具备平均化工序，即在按顺序多次实行照射工序、检测工序和计算工序后，将计算工序中计算出的多个残余应力平均化的工序。

该残余应力测量方法中，使用具备X射线照射装置和二维检测器的X射线应力测量装置。该残余应力测量方法中，对于铸锻钢件每一次照射X射线都变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件，并且每一次对于铸锻钢件照射X射线都计算残余应力。而后，在该残余应力测量方法中，X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计达到一定值时，计算使这些残余应力平均化的残余应力。总之，该残余应力测量方法中，对于铸锻钢件以各种各样的照射条件照射X射线，将每个照射条件下计算出的残余应力平均化。

＜照射工序＞

照射工序，是从X射线照射装置向铸锻钢件照射X射线的工序，具有变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件的变更工序。照射工序中，在一次X射线照射中不变更照射条件而对于铸锻钢件照射X射线，在变更工序实行时变更X射线的照射条件。

(变更工序)

变更工序是通过变更X射线对于铸锻钢件的照射位置、照射角度或照射面积，从而变更X射线的照射条件的工序。变更工序，在多次X射线照射中X射线的照射次数或X射线的照射面积未达到规定值的条件下，每一次照射X射线都实行。还有，虽没有特别限定，但如果有铸锻钢件的内部发生的残余应力在每个部位都大不相同的可能性时，则每一次照射X射线所实行的X射线的照射位置的变更距离，例如优选为X射线的照射直径的5倍以内。

X射线的照射角度，是X射线对于铸锻钢件的入射角度，在使X射线的照射位置固定的状态下，通过使X射线照射装置的照射口和铸锻钢件相对地旋转移动而加以变更。X射线的照射位置，在使X射线的照射角度固定的状态下，通过使X射线照射装置的照射口和铸锻钢件相对地移而加以变更。X射线的照射面积，是铸锻钢件表面的X射线的照射区域的面积，例如通过照射角度的变更、X射线照射装置的照射口和铸锻钢件间的距离的变更、X射线照射装置的准直器直径的变更等而加以变更。

＜检测工序＞

检测工序，是以二维检测器检测来自于被照射到铸锻钢件的X射线的衍射X射线的强度的工序。因为铸锻钢件是多晶体，所以照射到铸锻钢件的X射线，在多数的结晶中以满足布拉格的衍射条件的角度被衍射。由多数的结晶衍射的X射线，作为衍射X射线被二维检测器检测。通过二维检测器检测衍射X射线的强度，但该衍射X射线的强度分布形成衍射环。

＜计算工序＞

计算工序，是对于铸锻钢件每一次照射X射线，都基于二维检测器检测到的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环计算残余应力的工序。作为基于衍射环计算残余应力的方法，可用基于cosα法的计算方法，但也可以采用根据X射线的畸变计算直接应力的方法。

＜平均化工序＞

平均化工序，是将计算工序中计算出的多个残余应力平均化的工序，在多次X射线的照射完毕后实行。

该残余应力测量方法的各工序的实行步骤如下。首先，该残余应力测量方法中，实行照射工序和检测工序，在停止X射线的照射和检测后，实行计算工序。在计算工序中基于衍射环计算残余应力时，关于二维检测器的衍射X射线的强度的X射线衍射信息被初始化。实行计算工序后，X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计没有达到规定值时，实行变更工序。实行变更工序时，变更工序的X射线的照射条件的变更停止后，再实行照射工序和检测工序。另一方面，X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计达到规定值时，计算的多个残余应力在平均化工序中被平均化。

(优点)

该残余应力测量方法，因为变更X射线对于铸锻钢件的照射条件，计算对应该X射线的照射条件的变更而平均化的残余应力，所以，即使对于含有铸锻钢件的不均质的部分的区域照射X射线时，也能够抑制来自该不均质的部分对于残余应力的计算结果的影响。特别是在该残余应力测量方法中，因为每一次照射X射线都计算残余应力，将计算的多个残余应力平均化，所以能够把握X射线的照射条件的变更所对应的残余应力，并且能够恰当地计算平均化的残余应力。

另外，该残余应力测量方法中，通过在变更工序中变更X射线对于铸锻钢件的照射位置、照射角度或照射面积，从而变更X射线的照射条件。X射线的照射位置或照射面积的变更，可以进行铸锻钢件的各种部位的残余应力的评价，X射线的照射角度的变更，可以改变有助于衍射的结晶的方向而进行残余应力的评价。因此，该残余应力测量方法，对于铸锻钢件以各种照射条件照射X射线，从而能够恰当地评价铸锻钢件的残余应力。

[第二实施方式]

在图2所示的残余应力测量方法中，将经由多次X射线的照射而取得的衍射X射线的强度分布平均化，基于被平均化的强度分布所形成的衍射环计算残余应力，这一点上与第一实施方式的残余应力测量方法不同。该残余应力测量方法中，关于照射工序和检测工序，与第一实施方式的残余应力测量方法同样，关于计算工序和平均化工序，与第一实施方式的残余应力测量方法不同。

该残余应力测量方法，是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法，其具备：对铸锻钢件照射X射线的照射工序；二维检测来自X射线的衍射X射线的强度的检测工序；基于检测工序中检测到的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力的计算工序。照射工序中，具有变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件的变更工序，每一次对铸锻钢件照射X射线都实行变更工序。该残余应力测量方法中，还具备平均化工序，即在按顺序多次实行照射工序和检测工序后，将检测工序所检测到的多个衍射X射线的强度平均化。而后，该残余应力测量方法，通过计算工序，基于多次衍射X射线的强度经平均化的强度分布所形成的衍射环计算残余应力。

该残余应力测量方法，每一次对铸锻钢件照射X射线，都变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件，且每一次对铸锻钢件照射X射线都检测衍射X射线的强度。该残余应力测量方法中，X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计达到一定值时，将检测到的多个衍射X射线的强度平均化。而后，该残余应力测量方法，基于经平均化的强度分布所形成的衍射环计算残余应力。总之，该残余应力测量方法，对于铸锻钢件以各种照射条件照射X射线，将每个照射条件下检测到的衍射X射线的强度平均化，将残余应力平均化。

＜平均化工序＞

平均化工序，是使检测工序中检测到的多个衍射X射线的强度平均化的工序，在多次X射线的照射完毕后实行。

＜计算工序＞

计算工序，是基于由平均化工序被平均化的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力的工序。作为基于衍射环而计算残余应力的方法，可使用cosα法，但也可以使用根据X射线的畸变而计算直接应力的方法。

该残余应力测量方法的各工序的实行步骤如下。首先，在该残余应力测量方法中，实行照射工序和检测工序，停止X射线的照射和检测。X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计没有达到规定值时，实行变更工序。实行变更工序时，变更工序的X射线的照射条件的变更停止之后，再实行照射工序和检测工序。关于二维检测器的衍射X射线的强度的X射线衍射信息，每一次X射线照射中从二维检测器取出后，各自保持。另外，从二维检测器取出X射线衍射信息时，二维检测器的X射线衍射信息被初始化。另一方面，X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计达到规定值时，由平均化工序，基于保持的多个X射线衍射信息使多个衍射X射线的强度平均化后，由计算工序计算残余应力。

还有，在该残余应力测量方法中，也可以通过每一次X射线照射中不将二维检测器的X射线衍射信息初期化，而是使之重合的步骤，将多个衍射X射线的强度分布平均化。这种情况下，该残余应力测量方法中，因为在多次X射线的照射完毕时刻都能够从二维检测器取得平均化的X射线衍射信息，所以能够省略平均化工序。

(优点)

该残余应力测量方法，因为变更X射线对于铸锻钢件的照射条件，根据该X射线的照射条件的变更计算经过平均化的残余应力，所以，即使X射线照射到含有铸锻钢件的不均质的部分的区域时，也能够抑制来自该不均质的部分对于残余应力的计算结果的影响。特别是在该残余应力测量方法中，因为使多次X射线的照射所得到的衍射X射线的强度平均化，基于被平均化的强度分布所形成的衍射环计算残余应力，所以与每一次照射X射线都计算残余应力的第一实施方式的残余应力测量方法相比，能够以短时间评价残余应力。

[第三实施方式]

图3所示的残余应力测量方法中，一边变更X射线的照射条件，一边连续地照射X射线，这一点与第二实施方式的残余应力测量方法不同。该残余应力测量方法中，关于检测工序和计算工序，与第二实施方式的残余应力测量方法同样，关于照射工序，与第二实施方式的残余应力测量方法不同。另外，该残余应力测量方法中，关于不具备平均化工序这一点，也与第二实施方式的残余应力测量方法不同。

该残余应力测量方法，是使用X射线的铸锻钢件的残余应力测量方法，具备：对铸锻钢件照射X射线的照射工序；二维检测来自X射线的衍射X射线的强度的检测工序；基于检测工序中检测到的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力的计算工序。照射工序中，具有变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件的变更工序，一边实行变更工序一边连续地照射X射线。而后，在该残余应力测量方法中，通过计算工序，基于由X射线的连续性照射而被平均化的衍射X射线的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力。

该残余应力测量方法，一边变更X射线的照射条件，一边对于铸锻钢件连续地照射X射线，同时检测衍射X射线的强度。即，该残余应力测量方法，检测对应X射线的照射条件的变更而被平均化的衍射X射线的强度。而后，在该残余应力测量方法中，X射线的照射面积的合计达到一定值时，基于被平均化的强度分布所形成的衍射环，计算残余应力。总之，该残余应力测量方法，对于铸锻钢件一边变更照射条件一边连续地照射X射线，将检测到的衍射X射线的强度平均化，将残余应力平均化。

＜照射工序＞

照射工序，是从X射线照射装置向铸锻钢件照射X射线的工序，具有变更对于铸锻钢件的X射线的照射条件的变更工序。照射工序中，对于铸锻钢件一边变更照射条件一边连续地照射X射线。总之，照射工序一边实行变更工序一边照射X射线。变更工序与第一实施方式的残余应力测量方法的变更工序同样，变更X射线对于铸锻钢件的照射位置、照射角度或照射面积。

该残余应力测量方法的各工序的实行步骤如下。首先，在该残余应力测量方法中，一边实行变更工序，一边实行照射X射线的照射工序。配合照射工序而实行检测工序。X射线的照射面积的合计没有达到规定值时，继续实行照射工序和检测工序。其间，关于二维检测器的衍射X射线的强度的X射线衍射信息不被初期化而是重合。另一方面，若X射线的照射面积的合计达到规定值，则由计算工序计算残余应力。

(优点)

该残余应力测量方法，因为变更了对于铸锻钢件的X射线的照射条件，计算对应该X射线的照射条件的变更而被平均化的残余应力，所以，即使X射线被照射到含有铸锻钢件的不均质的部分的区域时，也能够抑制来自该不均质的部分对于残余应力的计算结果的影响。特别是在该残余应力测量方法中，因为一边变更X射线的照射条件一边连续地照射X射线，所以与每一次照射X射线都变更X射线的照射条件的第二实施方式的残余应力测量方法相比，能够以短时间评价残余应力。

＜其他的实施方式＞

本发明的残余应力测量方法，不限定于上述实施方式。

在上述第一实施方式和上述第二实施方式中，说明的情况是，X射线的照射次数或X射线的照射面积的合计达到规定值时，计算平均化的残余应力，在上述第三实施方式中，说明的情况是，X射线的照射面积的合计达到规定值时，计算平均化的残余应力，但是，从抑制来自铸锻钢件的不均质的部分的影响这一观点出发，优选X射线的照射面积的合计在特定的下限以上时，计算平均化的残余应力。总之，使X射线的照射面积的合计在平均化中达到足够的面积，以此方式变更X射线对于铸锻钢件的照射条件即可。这种情况下，作为X射线的照射面积的合计的下限，优选为20mm²，更优选为23mm²，进一步优选为26mm²。若X射线的照射面积的合计低于上述下限，则有可能无法抑制来自铸锻钢件的不均质的部分的影响。

另外，在上述实施方式中，对于通过变更X射线对于铸锻钢件的照射位置、照射角度或照射面积，从而变更X射线的照射条件的变更工序进行了说明，但变更工序也可以变更照射位置、照射角度和照射面积的至少任意一个，例如也可以同时变更照射位置和照射角度。

【实施例】

以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例限定。

[对于试验片拉伸试验]

首先，从超过1吨的大型铸锻钢件上，截取偏析多的试验片和偏析少的试验片。作为大型铸锻钢件，使用具有贝氏体组织的铬钼系合金钢。另外，基于在铸锻钢件的偏析多的部分可见黑线这样的知识，根据大型铸锻钢件的宏观组织观察照片，区别偏析多的部分与偏析少的部分。另外，作为中央具有长70mm×宽12.5mm×厚3mm的板状部分的棒状体而截取试验片，对于截取的试验片的板状部分实施厚度约0.1mm的电解研磨处理。

使用拉伸试验机，分别对于两种试验片在纵长方向施加拉伸应力，在此状态下，进行从拉伸试验机的测力传感器得到的公称应力与使用X射线测量的残余应力(以下，记为X射线应力)的比较试验。另外，X射线应力的测量位置为，在试验片实施过电解研磨处理的板状部分的6mm×6mm的区域内等间隔设定的3×3的9个点。

作为X射线，使用铬的Kα射线，使准直器直径为1.0mm，X射线的照射距离为80mm，X射线对于试验片的照射角度为35度，X射线的照射面积约6.5mm²。另外，以二维检测器检测来自铁的(211)面的衍射X射线。关于根据所得到的衍射环计算残余应力时所用的X射线的弹性常数，使用钢铁材料所采用的标准的弹性常数。具体来说，用于X射线的弹性常数的计算的杨氏模量E为224GPa，泊松比ν为0.28。

偏析多的试验片的X射线应力，使公称应力为0MPa、269MPa、312MPa、409MPa而进行测量。另外，偏析少的试验片的X射线应力，使公称应力为0MPa、197MPa、396MPa而进行测量。表示使用偏析多的试验片测量的X射线应力与公称应力的关系的图显示在图4中，表示使用偏析少的试验片测量的X射线应力与公称应力的关系的图显示在图5中。还有，图的实线表示9点测量位置的X射线应力的平均值，图的虚线表示公称应力，纵向延伸的线段的端部表示9点测量位置下的X射线应力的最大值和最小值。

如图4所示，偏析多的试验片的X射线应力的最大值和最小值之差，在公称应力为0MPa之时约80MPa，在公称应力为0MPa以外之时为100MPa以上，可确认非常地大。若用X射线应力的最大值和最小值之差除以公称应力的比例，作为X射线应力的测量误差进一步验证，偏析多的试验片的测量误差，在公称应力为269MPa之时约49％，可确认为非常大的值。另外，如图5所示，在偏析少的试验片中，也可确认到X射线应力的最大值和最小值之差不小。若对于偏析少的试验片也验证X射线应力的测量误差，则测量误差在公称应力为197MPa之时约17％，可确认不小。

另一方面，在偏析多的试验片和偏析少的试验片的双方，可确认9个点的X射线应力的平均值显示为接近公称应力的值。由此，若将变更X射线的照射位置而得到的多个X射线应力平均化，则在X射线应力的计算中，可以说能够抑制来自铸锻钢件的不均质部分的影响。

接着，使X射线的照射面积增加，对于X射线应力的最大值和最小值之差的变化进行验证。此验证中，除了上述两种试验片以外，还使用从具有马氏体组织的镍铬钼系合金钢的偏析少的部分截取的试验片。如上述，一次X射线的照射面积约6.5mm²，通过变更X射线的照射位置而使X射线的照射面积增加。表示X射线的照射面积的合计与X射线应力的测量误差的关系的图显示在图6中。图6的标记△表示具有贝氏体组织的偏析多的试验片的数据，标记□表示具有贝氏体组织的偏析少的试验片的数据，标记○表示具有马氏体组织的偏析少的试验片的数据。还有，所谓X射线应力的测量误差，表示用X射线应力的最大值和最小值之差除以公称应力的比例。

如图6所示，在全部的试验片中，若X射线的照射面积的合计增加，则可见X射线应力的测量误差有减小的倾向。另外可确认，若X射线的照射面积的合计达到20mm²，则X射线应力的测量误差充分减小，若X射线的照射面积的合计达到26mm²以上，则X射线应力的测量误差为10％以下。

[对于试验片的弯曲试验]

使用具有上述的贝氏体组织的偏析少的试验片，进行4点弯曲试验。用于4点弯曲试验的试验片的形状，为50mm×宽20mm×厚3mm的板状。对于试验片的中央部分，实施厚度约0.1mm的电解研磨处理。

使用4点弯曲试验机，沿试验片的厚度方向施加弯曲应力，以此状态，进行从4点弯曲试验机的测力传感器得到的公称应力与X射线应力的比较试验。作为X射线，使用铬的Kα射线，使准直器直径为1.0mm，X射线的照射距离为80mm。另外，以二维检测器检测来自铁的(211)面的衍射X射线。根据所得到的衍射环计算残余应力时所用的X射线的弹性常数，与拉伸试验中使用的相同。

4点弯曲试验中，使X射线对于试验片的照射角度为35度，X射线的照射面积约6.5mm²，将X射线照射到试验片的实施过电解研磨处理的中央部分后，通过每一次X射线的照射缩小照射角度各5度的方式而实施。表示X射线的照射面积的合计与X射线应力的测量误差的关系的图显示在图7中。图7的标记×表示从35度至20度变更X射线的照射角度而使照射面积的合计增加时的测量误差的数据，标记○表示变更了图6的X射线的照射位置的拉伸试验中相同试验片的测量误差的数据。

如图7所示，变更X射线对于试验片的照射角度时，若X射线的照射面积的合计增加，则也可见X射线应力的测量误差减小的倾向。另外可确认，若X射线的照射面积的合计达到20mm²，则X射线应力的测量误差充分减小，若X射线的照射面积的合计达到26mm²以上，则X射线应力的测量误差减小至7％左右。

另外，作为别的4点弯曲试验，进行一边对于试验片照射X射线一边移动试验片，从而变更X射线的照射位置的试验。在此试验中，使X射线的照射面积的合计分别为6.5mm²、27.1mm²、44.8mm²而变更X射线的照射位置。表示X射线的照射面积的合计与X射线应力的最大误差的关系的图显示在图8中。图8的标记△表示一边照射X射线一边变更X射线的照射位置而使照射面积的合计增加时的最大误差的数据，标记○表示变更了图6的X射线的照射位置的拉伸试验中相同试验片的最大误差的数据。还有，所谓X射线应力的最大误差，表示用X射线应力的最大值与公称应力之差除以公称应力比例，相当于上述的X射线应力的测量误差的约二分之一的值。

如图8所示，对于试验片一边照射X射线一边移动试验片时，也可见若X射线的照射面积的合计增加，则X射线应力的最大误差减小的倾向。另外可确认，若X射线的照射面积的合计达到27.1mm²，则X射线应力的最大误差减小至5％以下。若将该最大误差换算成测量误差，则相当于测量误差在10％以下。

【产业上的可利用性】

本发明的残余应力测量方法，能够恰当地评价铸锻钢件的残余应力。