レーザー超音波リアルタイム金属微細構造解析ツール Lumet
Maker：Tecnar
Lumet 金属の動的微細構造分析ツール
Lumetは冶金学的研究を再定義し、迅速かつ容易な分析を実現します。
Lumetのユーザーは標準的な金属組織学的手法の不確実性や、時間のかかる手動操作を省き、高いデータ取得速度により数百時間分の手動情報をわずか数分で取得します。
【金属微細構造分析のための非接触超音波】
Lumetを使用すると、迅速かつ簡単な冶金学的調査は可能です。
標準的な金属組織学的手法の不確実性と時間のかかる手動操作なく、作業できます。
Lumetはデータ取得速度が速いため、手動では数百時間分の情報をわずか数分で生成します。
熱機械シミュレーターなどの幅広い試験機に簡単に接続できるように設計された、スタンドアローンの非接触型レーザー超音波ユニットで、鋼鉄、アルミニウム、ニッケル、チタン合金などの金属を分析および調査します。
【鋼の再結晶化をリアルタイムで観察】
鉄鋼メーカーは、製品特性の許容範囲を狭める新しい方法を模索しています。
これらの目標を満たすために、望ましい結晶粒度を生成するために、制御された鋼の圧延が使用されています。
熱機械シミュレーターと組み合わせたLumetは、塑性変形と温度サイクル下でのオーステナイト結晶粒の運動をその場でリアルタイムに観察するためのオフライン プラットフォームです。
このシステムにより、生産者はさまざまな鋼合金の現在の圧延スケジュールを検証するツールを入手できます。
また、研究者は新しい特性を持つ新しいタイプの鋼の新しい熱機械処理シーケンスを開発できます。
オフラインで確立されたこれらの新しいシーケンスは、オンラインでテストできます。
オフライン データを事前に把握しておくことで、フルスケールのプラントの試用時間を短縮し、コストを削減できます。
【連続焼鈍中の鋼コイルの品質向上】
連続焼鈍ラインは、最適なプロセス条件から変動する傾向があります。
新世代の鋼が市場に導入されると、プロセスをより深く理解し、最適な焼鈍時間と温度を決定することが重要になります。
Lumetは、粒度ダイナミクスに関する微細構造情報をリアルタイムで提供することで、オペレーターが最適でない条件の影響を理解するのに役立ちます。
たとえば、ラインの減速がコイルの特性に与える影響をシミュレートするために使用でき、生産チームはライン速度や炉の温度の変化に自主的に対処することができます。
調整を重ねていくと、品質の高いコイルの生産が効率化され、スクラップの量も減ります。
【アルミニウム合金の再結晶化のリアルタイムモニタリング】
冷間圧延では、アルミニウムに高いレベルの変形が加えられ、既存の粒子が歪められます。
アルミニウムを高温で焼きなますと再結晶が起こり、歪んだ粒子が新しい、より規則的な粒子に置き換わります。
均一で細かい粒子構造は機械的特性の向上につながりますが、粗いまたは不均一な粒子構造は特性の低下につながります。
再結晶化レベルは超音波速度に影響するため、非接触レーザー超音波を使用するLumetでは、再結晶化プロセスをリアルタイムで表示できます。
プロセスを中断し、サンプルを急冷し、手動で金属組織検査を行うという時間のかかる方法に比べて、連続したデータ ストリームが提供されます。Lumetが提供するより高温分解能の高いデータ カーブにより、標準的な冶金方法では見逃される可能性のある詳細が明らかになります。
再結晶化プロセスを理解することで、アルミニウム コイル製造業者は冷間圧延プロセスを最適化し、望ましい粒子構造を実現するために必要なエネルギー量を最小限に抑えることができます。
【ニッケル合金の鍛造前の均質性の向上】
ニッケル基超合金は、優れた機械的強度、高い熱クリープ耐性、優れた耐腐食性を備えた材料です。
熱間鍛造プロセスは、これらの品質を確かめるための重要なステップです。鍛造は、熱処理によって均一な粒径を実現した材料で開始する必要があります。
Lumetは、熱機械シミュレーターと連動して、この熱処理の効果をリアルタイムで再現し、観察するために使用されます。
これにより、オペレーターはさまざまな熱処理をテストし、粒子のダイナミクスへの影響を確認できます。
その後、シーケンスを微調整して、望ましい均質な粒子構造に到達できます。この情報によって製造パラメータが決定され、時間シーケンスが最適化され、鍛造前に最高の材料特性を確保することでスクラップの量が減少し最終的には生産性が向上します。
【チタン合金の経年劣化】
チタンおよびチタン合金は、その高い強度対密度比、耐腐食性、生体適合性により、航空宇宙、生物医学、エネルギー、海洋産業において重要な材料です。
このような合金は熱処理によって特定の微細構造を実現でき、機械的特性に影響を与えます。
Lumetは、熱機械シミュレーターと組み合わせて使用すると、チタン合金のアルファ相からベータ相への相転移を評価するための貴重なツールであることが実証されています。
このデータにより、チタンの微細構造の老化プロセスを最適化し、そのような材料や合金の機械的特性と使用中の性能をカスタマイズすることが可能になります。
【ソフトウェア】
Lumetは、冶金研究におけるレーザー超音波計測の10年以上の経験に基づいて、Thomas Garcin博士によって開発されたソフトウェアが付属しています。
このソフトウェアはこの分野の専門家でなくても、レーザー超音波データから微細構造情報を簡単に抽出できます。
またソフトウェアのツールには、温度の関数としての粒径など、外部パラメータの関数として微細構造特性を効率的にマッピングできます。
【Lumet standard components】
【レーザーUTレシーバ】 TWM ー 二光波混合フォトリフラクティブレシーバ
- 超音波出力帯域幅：1.0~40MHz
- バランスの取れた検出によりS/N比が向上。
- 入力光監視、検出
【検出用レーザー】 PDL ー パルス検出レーザー
- 最大100Hzの繰り返し周波数
- ピーク出力 > 500Ｗ
- パルス幅 > 80μs
- 光波長：1064nm
- 光ファイバーを介したビーム配信
- IP54 エンクロージャ
【光学プローブ】 HEPg ー Lumet オプション
- Tecnar Durabeam™テクノロジーを使用
- 1064nmの波長に最適化された光学系
- IP65 エンクロージャ
- 励起用レーザーヘッドエンクロージャが付属
- テストシステムインターフェースパネル付属
【励起用レーザー】 ショートパルス緑色レーザー
- Nd：YAG Q スイッチ固定レーザー
- 光波長 532nm
- 公称パルス幅 < 10ns
- 公称出力 > 50ｍJ (50Hz)
- HEPg内にレーザーヘッドを搭載
【ソフトウェア・デジタイザ】 統合されたデータ収集、データ処理、制御コンピューター
- Windows™OSを搭載した産業PC
- サンプリングレート125MS/sのデジタイザ
- 14bit ADC および60MHz帯域幅
- レーザー制御、データ収集、およびデータ処理用ソフトウェアモジュール