(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム系合金の予測対象部材の断層写真を読み出す読み出し工程と、
読みだされた前記断層写真を、所定の分解能で複数の領域に仮想分割する分割工程と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、前記領域に含まれる引け巣に基づいて、所定の曲線で算出されるき裂進展抵抗を測定する抵抗測定工程と、
前記複数の領域のそれぞれでの前記き裂進展抵抗値に基づいて、所定の荷重を付与した際に、前記引け巣に基づくき裂進展量を算出する、き裂進展量算出工程と、
前記領域における前記き裂進展量と周辺の他の領域との関係に基づいて、前記領域および前記他の領域の少なくとも一方を、破壊領域として判定する、判定工程と、を備え、前記領域内の引け巣は、き裂として把握される、マグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項２】
前記所定の曲線は、金属部材における曲率の鋭い欠陥であるき裂が、安定成長から不安定破壊に至るき裂の進展量と荷重との関係に基づくＲカーブである、請求項１記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項３】
前記領域内の引け巣は、前記断層写真から読み取られる、請求項１または２記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項４】
前記き裂進展量算出工程は、前記複数の領域のそれぞれでの前記き裂進展量を、荷重の大きさを変化させながら算出する、請求項１から３のいずれか記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項５】
前記き裂進展量算出工程は、前記複数の領域の全てで、前記荷重を変化させながら、前記き裂進展量を算出する、請求項４記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項６】
前記判定工程は、前記領域に含まれる引け巣に基づく前記き裂進展量が、前記領域から隣接する他の領域に到達すると共に、前記隣接する他の領域に含まれる前記引け巣と接続する場合には、前記き裂進展量が到達する前記他の領域を、前記破壊領域として判定する、請求項１から５のいずれか記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項７】
前記判定工程は、前記複数の領域のいずれかの領域に対して、隣接する他の領域からのき裂進展量が、前記領域に含まれる引け巣と接続する場合および前記領域を横断する場合の少なくとも一つの場合において、前記領域を、前記破壊領域として判定する、請求項１から６のいずれか記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項８】
前記判定工程で判定された前記破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算する、破壊領域積算工程を、更に備える、請求項１から７のいずれか記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項９】
前記破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上である場合には、当該予測対象部材が、破壊される状態であると判断する、強度判断工程を更に備える、請求項８記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項１０】
前記強度判断工程は、前記破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上となる場合の、前記き裂進展算出工程で付与された荷重を、前記予測対象部材の破壊強度であると判断する、請求項９記載のマグネシウム系合金の強度予測方法。
【請求項１１】
マグネシウム系合金の予測対象部材の断層写真を読み出す読み出し部と、
読みだされた前記断層写真を、所定の分解能で複数の領域に仮想分割する分割部と、
前記複数の領域のそれぞれにおいて、前記領域に含まれる引け巣に基づいて、所定の曲線で算出されるき裂進展抵抗を測定する抵抗測定部と、
前記複数の領域のそれぞれでの前記き裂進展抵抗値に基づいて、所定の荷重を付与した際に、前記引け巣に基づくき裂進展量を算出する、き裂進展量算出部と、
前記領域における前記き裂進展量前記領域における前記き裂進展量と周辺の他の領域との関係に基づいて、前記領域および前記他の領域の少なくとも一方を、破壊領域として判定する、判定部と、を備え、前記領域内の引け巣は、き裂として把握される、マグネシウム系合金の強度予測装置。
【請求項１２】
前記判定部は、前記領域に含まれる引け巣に基づく前記き裂進展量が、前記領域から隣接する他の領域に到達すると共に、前記隣接する他の領域に含まれる前記引け巣と接続する場合には、前記き裂進展量が到達する前記他の領域を、前記破壊領域として判定する、請求項１１記載のマグネシウム系合金の強度予測装置。
【請求項１３】
前記判定部で判定された前記破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算する、破壊領域積算部を、更に備え、
前記破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上である場合には、当該予測対象部材が、破壊される状態であると判断する、強度判断部を更に備える、請求項１２記載のマグネシウム系合金の強度予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウム系合金の強度予測方法であって、マグネシウム系合金の製造時に生じる引け巣による影響を考慮した強度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気製品、自動車や航空機などの輸送機器、精密機器、製造機械など、様々なアプリケーションにおいて筐体などを構成するために種々の金属素材が用いられる。このような様々なアプリケーションの筐体などは、鉄やアルミなどの単一金属素材で形成されるだけでなく、様々な合金素材が用いられることが多くなってきている。
【０００３】
例えば、電子機器や輸送機器などにおいては、軽量化を目的として合金素材が用いられることがある。精密機器や製造機械などにおいては、耐久性や強度の向上を目的として合金素材が用いられることがある。このように、従来の単一金属素材が使用されていたアプリケーションやそのアプリケーションの構成部分においても、種々の合金素材が用いられるようになってきている。特に、電気製品の分野では使い勝手の良さが求められることから、輸送機器の分野では低燃費が求められることから、軽量でありながら耐久性や強度に優れた合金素材が、これらのアプリケーションの構成部分に使用されることが多くなってきている。
【０００４】
例えば、低燃費や低公害を目的として、輸送機器の軽量化が求められている。
輸送機器は、多くの金属製の部品を備えており、これら多くの各種部品のそれぞれが、軽量の金属や合金で製造されることが、輸送機器の軽量化の基本となる。
【０００５】
あるいは、可搬容易性や使用感の向上を目的として、電子機器の軽量化が求められている。例えば、ノートブックパソコンやタブレット端末などは、使用者によって持ち運びされたり、デジタルカメラとしての使用がなされたりするために、より軽量であることが好ましい。もちろん、可搬性のある電子機器のみならず、据え置きされる電子機器であっても輸送時への対応などのために軽量化されることが好ましい場合も多い。これらの電子機器も、筐体が金属や合金で製造されていたり、内部の部品が金属や合金で製造されていたりするからである。
【０００６】
このような状況で、構造材料として実用可能な金属においては、最も低密度のマグネシウムが注目されている。マグネシウムの室温における密度は、１．７ｇ／ｃｍ３であり、この密度は鉄の密度の約１／４であり、アルミニウムの密度の約２／３である。また、マグネシウムは、比強度、比剛性、切削性、耐くぼみ性、振動吸収等の性質が優れていることも知られている。
【０００７】
これらの特性により、マグネシウムは、携帯電話機などの小型の電子機器の筐体や部品などに用いられてきた。しかしながら、上述のように、他の電子機器や大型製品である輸送機器にも使用されることが望まれるようになっている。
【０００８】
一方で、マグネシウムは低温で発火しやすく、高温環境下での難燃性が低い問題を有している。このため、マグネシウムを電子機器や輸送機器の筐体や部品に使用する場合には、製造工程での温度管理が難しい問題がある。あるいは、これらの筐体や部品に使用される場合に、電子機器や輸送機器が高温となることによる劣化などの問題がある。
【０００９】
このような難燃性が低いことへの対応として、マグネシウムに他の素材を添加したマグネシウム系合金が、これら機器の筐体や部品に使用されることが提案されている。例えば、マグネシウムにカルシウムを添加して難燃性を向上させる技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
このようにカルシウムが添加されて難燃性が向上されたマグネシウム系合金が、様々な機器の筐体や部品に使用されることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１０９９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１は、カルシウム０．１〜１５重量％を含む難燃性マグネシウム合金を塑性加工処理するか、又はカルシウム０．１〜１５重量％を含む難燃性マグネシウム合金の既存含有量に加えて、融解時にアルミニウム又は亜鉛をさらに添加し、冷却後塑性加工処理することにより高強度難燃性マグネシウム合金を製造するマグネシウム合金を開示する。
【００１３】
マグネシウム合金の難燃性を向上させるために、特許文献１は、マグネシウムにカルシウムを含有させることを目的としている。特許文献１によれば、マグネシウムにカルシウムを含有させるマグネシウム合金は、発火温度が上昇して難燃性が高まる。
【００１４】
ここで、マグネシウム系合金素材（マグネシウム系合金で製造する部材、インゴット、ビレット等の総称）は、製造工程において鋳造が用いられることが多い。これは、特許文献１に開示されるカルシウムを添加したマグネシウム系合金でも同様である。鋳造とは、所定の形状を有する型に溶融金属が流し込まれて冷却されて、所定形状の型に合わせた合金素材が製造される製造方法である。
【００１５】
この鋳造においては、所定形状の型を変化させることで、棒状部材が得られたり、板状部材が得られたり、箱型部材が得られたりする。これら形状を有するマグネシウム系合金の合金素材が塑性加工や機械加工されることで、目的とする部品や部材がマグネシウム系合金で製造される。
【００１６】
しかしながら、マグネシウムにカルシウムを添加したカルシウム含有のマグネシウム合金は、鋳造時の成形性（湯流れ性）が低く、欠陥が発生しやすいという問題がある。すなわち、特許文献１の技術は、鋳造時の成形性が悪く、鋳造によって製造されるマグネシウム系合金の合金素材の製造精度が低くなることがある。これは、カルシウムが添加されることによって顕著であるが、カルシウムが添加されないマグネシウム系合金であっても同様である。
【００１７】
鋳造において溶融金属が冷却されて凝固する際に、凝固収縮（液体が固体になる際に起きる体積減少）による空隙である「引け巣」と呼ばれる欠陥が生じる問題がある。この引け巣には鋳造部素材の表面に生じる「外引け巣」と内部に生じる「内引け巣」があり、これらの引け巣が生じると、引け巣そのものや、引け巣が生じる前後に発生する「凝固割れ（凝固収縮による割れ）」や「熱間割れ（凝固後の熱収縮による割れ）」のために合金における強度分布にばらつきが生じてしまうことになる。
【００１８】
特許文献１では、マグネシウムにカルシウムを添加することで難燃性を向上させることを目的としている。しかしながら、特許文献１のように難燃性を向上させることを主目的としてカルシウムを添加することは、上記の引け巣などの欠陥の発生による機械的特性を損なう問題を解決することが出来ない。このように、引け巣などの構造欠陥が生じてしまうと、製造されるマグネシウム系合金による合金素材の強度に悪影響が生じる。
【００１９】
ここで、上述した外引け巣と内引け巣の内、内引け巣の一種にマイクロシュリンケージ（結晶粒界に発生する引け巣）がある。一般的な合金金属の凝固（溶融段階から冷却によって固化すること）においては、液相線温度（凝固開始温度）近傍の初期段階において母相金属が晶出し、固相線温度（凝固終了温度）に至る最終段階において結晶粒界に金属間化合物が晶出する。結晶粒界に晶出する金属間化合物の流動性は温度降下に伴って低下するため、マイクロシュリンケージは、凝固温度範囲（液相線温度から固相線温度までの温度範囲）が広く、金属間化合物量が多いマッシ―型（粥状）凝固となる合金に生じ易い。
【００２０】
以上のことから、外引け巣、内引け巣双方共に製品部に生じさせないことが重要である。カルシウムが添加される特許文献１を含む一般のマグネシウム合金は、凝固温度範囲が広くマッシ―型凝固となるものが多くマイクロシュリンケージが生じてしまう。すなわち引け巣が生じることに繋がってしまう問題を有している。もちろん、カルシウムを添加しないマグネシウム系合金であっても、このマイクロシュリンケージによる引け巣を生じさせないことが必要である。
【００２１】
一方で、鋳造によってマグネシウム系合金を製造するに際しては、この引け巣を全く生じさせないことは難しい。鋳造による製造では、溶融金属が型に流し込まれた後で、冷却されて凝固する工程を経る。この凝固段階での外的もしくは内的要因によって引け巣やこれに起因する割れがどうしても生じてしまうからである。
【００２２】
このため、引け巣を生じさせないアプローチとは別に、引け巣が生じることを前提として、引け巣の影響を考慮したマグネシウム系合金の強度予測が行えることが必要である。引け巣において、内部に生じる内引け巣は外観観察ではわからないので、この内部引け巣の影響を考慮したマグネシウム系合金の強度予測が必要である。
【００２３】
マグネシウム系合金の強度予測が可能となることで、鋳造により製造されたマグネシウム系合金の品質保証や利用における事前の問題回避を可能とできる。例えば、鋳造によって製造されたマグネシウム系合金の強度が予測できることで、鋳造された合金素材のそれぞれによる加工性や耐久性を予測して使用できる。この使用における予測性が高いことで、部品や部材に加工して使用した後での耐久性や強度不足による完成品の歩留まり低下を防止できる。また、予め強度予測できることで、合金素材の使用における不測の問題を事前確認できて使用可能性が高まる。
【００２４】
本発明は、マグネシウム系合金の引け巣の影響を考慮した強度予測を行う強度予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題に鑑み、本発明のマグネシウム系合金の強度予測方法は、マグネシウム系合金の予測対象部材の断層写真を読み出す読み出し工程と、
読みだされた前記断層写真を、所定の分解能で複数の領域に仮想分割する分割工程と、
複数の領域のそれぞれにおいて、領域に含まれる引け巣に基づいて、所定の曲線で算出されるき裂進展抵抗を測定する抵抗測定工程と、
複数の領域のそれぞれでのき裂進展抵抗値に基づいて、所定の荷重を付与した際に、引け巣に基づくき裂進展量を算出する、き裂進展量算出工程と、
領域におけるき裂進展量と周辺の他の領域との関係に基づいて、領域および他の領域の少なくとも一方を、破壊領域として判定する、判定工程と、を備え、領域内の引け巣は、き裂として把握される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のマグネシウム系合金の強度予測方法は、鋳造製造によって製造されたマグネシウム系合金の部材の強度を、鋳造製造によって生じうる引け巣による影響を考慮して、予測できる。
【００２７】
このとき、予測される強度は、当該鋳造製造されたマグネシウム系合金が、破断してしまう場合に付与される応力（単位面積当たりの荷重  Ｎ／ｍｍ２＝ＭＰａ）によって定められる。
【００２８】
本発明のマグネシウム系合金の強度予測方法は、引け巣をき裂とみなして、き裂の成長を予測するき裂進展抵抗を当てはめることで、引け巣を起因として破断する応力を予測する。すなわち、き裂進展抵抗によって引け巣に基づく破断を予測することで、マグネシウム系合金の強度を予測できる。
【００２９】
また、マグネシウム系合金は、様々な形状、寸法の引け巣を含んでいるが、様々な引け巣のそれぞれでのき裂進展を予測することで、最終的なマグネシウム系合金の強度を予測できる。このため、より精度の高い強度予測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】マグネシウム系合金の製造工程の一つである溶融金属製造を示す模式図である。
【図２】マグネシウム系合金の製造工程の一つである鋳造での型での凝固を示す模式図である。
【図３】欠陥形状による破壊機構の変化を説明する説明図である。
【図４】引け巣をき裂とみなせる場合を説明している説明図である。
【図５】引け巣を含むマグネシウム系合金の断面ミクロ写真である。
【図６】引け巣を起点とした破壊の進行を説明する説明図である。
【図７】Ｒカーブを示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるマグネシウム系合金の強度予測装置（以下、「強度予測装置」という）のブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１における予測対象部材での断層写真の撮像の模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における複数の領域に仮想分割された断層写真の模式図である。
【図１１】き裂進展量算出部によってき裂の進展が算出される断層写真の模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における強度予測装置のブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態２における破壊領域判定後の断面を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における破壊状態と判断される破壊領域を示す断層写真の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の第１の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法は、マグネシウム系合金の予測対象部材の断層写真を読み出す読み出し工程と、
読みだされた断層写真を、所定の分解能で複数の領域に仮想分割する分割工程と、
複数の領域のそれぞれにおいて、領域に含まれる引け巣に基づいて、所定の曲線で算出されるき裂進展抵抗を測定する抵抗測定工程と、
複数の領域のそれぞれでのき裂進展抵抗値に基づいて、所定の荷重を付与した際に、引け巣に基づくき裂進展量を算出する、き裂進展量算出工程と、
領域におけるき裂進展量と周辺の他の領域との関係に基づいて、当該領域を、破壊領域として判定する、判定工程と、を備える。
【００３２】
この構成により、マグネシウム系合金の製造過程で生じやすい引け巣によって変動しうる強度を、高い精度で予測できる。
【００３３】
本発明の第２の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１の発明に加えて、所定の曲線は、金属部材における曲率の鋭い欠陥であるき裂が、安定成長から不安定破壊に至るき裂の進展量と荷重との関係に基づくＲカーブである。
【００３４】
この構成により、引け巣をき裂とみなして、マグネシウム系合金の強度予測を、現実的な処理手順で行える。
【００３５】
本発明の第３の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１または第２の発明に加えて、領域内の引け巣は、断層写真から読み取られる。
【００３６】
この構成により、実際のマグネシウム系合金を、物理的な切断操作などを要せずに、強度予測できる。
【００３７】
本発明の第４の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、領域内の引け巣は、き裂として把握される。
【００３８】
この構成により、引け巣をき裂として把握し、応力によって進展するき裂から、マグネシウム系合金の破壊を予測できる。また、き裂とすることで、き裂進展と破壊予想を、明確なパラメータで計算できる。
【００３９】
本発明の第５の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、き裂進展量算出工程は、複数の領域のそれぞれでのき裂進展量を、荷重の大きさを変化させながら算出する。
【００４０】
この構成により、荷重に対応するき裂の進展を、より正確に算出できる。
【００４１】
本発明の第６の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第５の発明に加えて、き裂進展量算出工程は、複数の領域の全てで、荷重を変化させながら、き裂進展量を算出する。
【００４２】
この構成により、マグネシウム系合金の対象物全体で、様々な場所で発生している引け巣に対応して、強度を予測できる。
【００４３】
本発明の第７の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、判定工程は、領域に含まれる引け巣に基づくき裂進展量が、当該領域から隣接する他の領域に到達すると共に、当該隣接する他の領域に含まれる引け巣と接続する場合には、き裂進展量が到達する他の領域を、破壊領域として判定する。
【００４４】
この構成により、応力によって破壊につながると考えられる領域を予測して、最終的な破壊の広がりを予測できる。
【００４５】
本発明の第８の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、判定工程は、複数の領域のいずれかの領域に対して、隣接する他の領域からのき裂進展量が、領域に含まれる引け巣と接続する場合および領域を横断する場合の少なくとも一つの場合において、領域を、破壊領域として判定する
【００４６】
この構成により、応力によって破壊につながると考えられる領域を予測して、最終的な破壊の広がりを予測できる。
【００４７】
本発明の第９の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、判定工程で判定された破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算する、破壊領域積算工程を、更に備える。
【００４８】
この構成により、荷重の付与によって、破壊につながりうる領域の広がりなどに基づいて、強度を予測できる。実際に、マグネシウム系合金が使用される場合に非常に近い強度予測が実現できる。
【００４９】
本発明の第１０の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第９の発明に加えて、破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上である場合には、当該予測対象部材が、破壊される状態であると判断する、強度判断工程を更に備える。
【００５０】
この構成により、より実際に近い状態での強度予測ができる。
【００５１】
本発明の第１１の発明に係るマグネシウム系合金の強度予測方法では、第１０の発明に加えて、強度判断工程は、破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上となる場合の、き裂進展算出工程で付与された荷重を、予測対象部材の破壊強度であると判断する。
【００５２】
この構成により、強度を、破壊に対応する荷重で示すことができる。
【００５３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００５４】
（実施の形態１）
【００５５】
（発明者による分析）
まず、発明者によるマグネシウム系合金の鋳造における引け巣の発生と、この引け巣が強度に及ぼす影響とを、説明する。
【００５６】
図１は、マグネシウム系合金の製造工程の一つである溶融金属製造を示す模式図である。例えば、マグネシウム系合金としてマグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）が溶融容器１００に投入される。このとき、製造されるマグネシウム系合金の組成比率に合わせて、それぞれの原料であるマグネシウム、アルミニウム、カルシウムが投入される。もちろん、製造されるマグネシウム系合金が異なる元素組成を有する場合には、アルミニウム、カルシウム以外の別の原料が溶融容器１００に投入される。
【００５７】
溶融容器１００には熱が加えられて投入されたマグネシウムなどの原料が溶融される。更に撹拌等をされて可能な限り均一になった溶融金属が製造される。溶融容器１００で製造された溶融金属は、図２に示される型２００に流し込まれる。図２は、マグネシウム系合金の製造工程の一つである鋳造での型での凝固を示す模式図である。
【００５８】
型２００は、円柱や角柱などの所定の内部空間を有し、この型２００の内部に図１で製造された溶融金属が流し込まれる。内部空間に溶融金属が流し込まれると、型２００は冷却される。この冷却に従って、内部空間に流し込まれた溶融金属は凝固する。この凝固工程によって、型２００内部でマグネシウム系合金１０が鋳造によって製造される。
【００５９】
ここで、型２００に溶融金属を流し込み、冷却固化によって製造される鋳造においては、型２００の外側から中央、下から上に向かって凝固が進むため、最終凝固部となる中央上部付近では凝固収縮による体積減少に伴って溶融金属の高さが下がってしまう（外引け巣による凹みが生じる）傾向がある。図２には、製造されたマグネシウム系合金１００の中央付近の高さが下がっている状態が示されている。
【００６０】
このような最終凝固部位である中央付近１２においては、引け巣１１が発生しやすい。一方で、様々な形状となる型２００においては、特に複雑な形状である場合や形状以外の様々な外的要因において、様々な場所に様々な大きさの引け巣１１が生じることもありえる。このため、例えば、図２の型２００によって製造されるマグネシウム系合金１０は、高さ方向に直交する断面のそれぞれにおいて、異なる態様での引け巣が発生する。異なる態様とは、引け巣１１の発生する場所や引け巣１１の寸法や面積、あるいは引け巣の形状などが異なることである。
【００６１】
このように、鋳造によって製造されるマグネシウム系合金の内部には、様々な態様で引け巣１１が発生しており、その高さ方向での直交断面によってさまざまな状態である。このため、鋳造によって製造されるマグネシウム系合金の強度は、外部観察からのみではわからない。
【００６２】
（全体概要）
【００６３】
（引け巣をき裂とみなすことでの強度予測）
まず、実施の形態１におけるマグネシウム系合金の強度予測方法（以下、「強度予測方法」という）が、引け巣をき裂とみなすメカニズムについて説明する。
【００６４】
引け巣１１は、溶融金属が凝固する過程で生じる構造欠陥の一つである。凝固の際の内部要因や外部要因によって引け巣１１が生じるので、その場所、形状、大きさなどは様々となる。引け巣１１のこれらの態様がさまざまであることで、引け巣１１が製造されたマグネシウム系合金１０の強度にどのような影響を与えるかは、分かりにくい。
【００６５】
欠陥形状による金属部材の破壊機構について説明する。図３は、欠陥形状による破壊機構の変化を説明する説明図である。図３においては、大きな２種類としての欠陥形状としての曲率の鈍い欠陥である切欠きと、曲率の鋭い欠陥であるき裂とを示している。
【００６６】
曲率の鈍い欠陥である切欠きは、図３の上側に示されている。切欠きの場合には、相対的に大きな応力でき裂が発生し、発生と同時に不安定成長き裂として急激に伝ぱし、不安定破壊に至る。一方、曲率の鋭い欠陥であるき裂は、相対的に小さな応力で発生し、初期段階においては、安定的にき裂が進展する。すなわち、図３の下側の真ん中にあるように、安定成長き裂として安定的に成長していく。き裂を含む金属部材や構造部材に応力が加えられると、き裂はまずこのように安定的に成長していく。
【００６７】
き裂は、安定的に成長した後で、更に応力が加えられると、図３の下の右側にあるように不安定成長き裂となって急激に伝ぱし、不安定破壊に至る。この不安定破壊の段階なると、瞬時に金属部材や構造部材は破断する。
【００６８】
一方で、マグネシウム系合金１０は、上述の通り、製造工程などによって引け巣１１を生じさせる。この引け巣１１は、図３で説明した曲率が鋭いき裂と同様とみなすことができる。図４は、引け巣をき裂とみなせる場合を説明している説明図である。図５は、引け巣を含むマグネシウム系合金の断面ミクロ写真である。図５のように、引け巣そのものは、形状が複雑であり比較的曲率の鋭い欠陥である。すなわち、曲率の鋭い欠陥であるき裂として、引け巣をみなすことができる。
【００６９】
図４の下側は、引け巣の断面形状を示している。引け巣は、その断面形状が、き裂と同様である。このため、図４に示すように、破壊となる不安定破壊に至るまでは、引け巣は、き裂と同様に安定的に成長する。この結果、単体の引け巣に着目すれば、その引け巣を起因として破壊に至るまでは、き裂での安定成長に合わせて考えることができる。
【００７０】
図６は、引け巣を起点とした破壊の進行を説明する説明図である。図４において説明したように、引け巣は、き裂と同様とみなすことができる。一般的に曲率の鋭い欠陥であるき裂は、金属疲労などによって発生する。この発生したき裂は、応力が加わることで、安定成長する。図６の上側の真ん中の状態である。更に応力が加わることで、安定成長の限界を超えると、図６の上側の右のように、不安定破壊に至ってしまう。
【００７１】
引け巣も、き裂と同様に応力が加わった後で、一定のレベルまでは引け巣は安定成長する。その後、不安定破壊に至り、き裂と同様の移行を示す。すなわち、引け巣はき裂とみなされることで、き裂の成長と破壊までの変化に合わせて、引け巣による部材の強度を予測することができる。
【００７２】
き裂の安定成長と不安定破壊に至る過程は、Ｒカーブと呼ばれるき裂進展抵抗を示す曲線で計ることができる。図７は、Ｒカーブを示す説明図である。Ｒカーブは、横軸に初期状態のき裂の長さ（き裂の初期値）を示しており、縦軸にき裂進展抵抗を示している。図７のグラフ中の曲線は、き裂の初期値によって定まる曲線である。実線である曲線は、き裂の初期値がグラフの横軸のある場所となる場合に、き裂進展抵抗の関係を示す曲線である。この曲線がＲカーブであり、き裂の初期値によって、グラフ中の開始場所が相違するだけであって、曲線形状は同じである。
【００７３】
原点とＲカーブとを結ぶ接線が、当該き裂が成長して破壊に至る臨界点を示すことができる。図７における原点からの接線が、Ｒカーブの曲線と接する部分が、安定成長が終了して破壊に至る点を示す。この点を、グラフの横軸から読み取ると、安定成長が終わって破壊が始まる状態まで成長したき裂の長さが把握できる。
【００７４】
加えて、この接線の傾きは、破断応力を示す。接線の傾きが大きいほど、破断応力が大きいために強く、接線の傾きが小さいほど、破断応力は低く、弱い。
【００７５】
図７での破線によるＲカーブの曲線は、き裂の初期値が、実線のＲカーブ曲線よりも小さい。このため、破線のＲカーブ曲線での接線の傾きは、実線のＲカーブ曲線での接線の傾きよりも大きい。このため前者の方が強い。また、その際に、破壊に至る段階でのき裂の成長量も算出できる。
【００７６】
このように、Ｒカーブを用いることで、き裂の初期値に応じて、荷重を徐々にかけていく中で、き裂が安定成長を超えて破壊に至る過程を把握することができる。上述のように、本発明では引け巣をき裂とみなすことができるとの発明によって、このＲカーブを引け巣に適用して、引け巣による破壊の成長を算出して、マグネシウム系合金の強度を予測する。
【００７７】
（全体構成）
図８は、本発明の実施の形態１におけるマグネシウム系合金の強度予測装置（以下、「強度予測装置」という）のブロック図である。本発明のマグネシウム系合金の強度予測方法（以下、「強度予測方法」という）は、図８に示される強度予測装置１を用いて実行される。
【００７８】
強度予測装置１は、読み出し部３、分割部４、抵抗測定部５、き裂進展量算出部６、判定部７と、を備える。また、図８においては、読み出し部３が読み出す断層写真を記憶する記憶部２が示されているが、記憶部２は、強度予測装置１の内部要素であってもよいし、外部要素であってもよい。
【００７９】
強度予測装置１は、マグネシウム系合金であって、ビレット形状や柱状形状等の任意の３次元形状を有する予測対象部材の強度を予測する。このため、強度予測装置１（強度予測方法）が、その強度予測としての対象とするのは、マグネシウム系合金の予測対象部材である。
【００８０】
（動作手順）
【００８１】
図９は、本発明の実施の形態１における予測対象部材での断層写真の撮像の模式図である。図９に示されるような３次元形状のマグネシウム系合金の予測対象部材５０の、複数の断面での断層写真が撮像される。図９の破線は、断層写真の撮像部分である断面を示している。この破線に従った断面に沿って、複数の断層写真が撮像される。記憶部２は、この複数の断層写真を記憶する。
【００８２】
読み出し部３は、記憶部２が記憶しているある予測対象部材５０の断層写真を読み取る。このとき、記憶部２は、図９に示されるような予測対象物５０を複数の断面で撮像した複数の断層写真を記憶していてもよいし、強度予測装置１での使用に合わせた合成された断層写真を記憶していてもよい。いずれにしても、読み出し部３は、記憶部２から、予測対象部材５０の強度予測に必要となる断層写真を読み出す。
【００８３】
分割部４は、読み出された断層写真を、所定の分解能で複数の領域に仮想分割する。図１０は、本発明の実施の形態１における複数の領域に仮想分割された断層写真の模式図である。断層写真２１は、読み出し部３が読み出した予測対象部材５０での断層を示す。断層写真２１は、予測対象物５０のある部分の断面５１（純粋な断面であることもあり、複数の断面が合成された合成断面であることもある）を示している。断面５１は、引け巣１１を含んでいることがある。図１０の引け巣１１は、立体形状の予測対象物５０に含まれる３次元形状の引け巣１１を、二次元形状にしたものとして、断層写真２１に映っている。
【００８４】
分割部４は、この断層写真２１に含まれる断面５１を、所定の分解能で仮想分割する。図１０の破線は、分割部４による分割線を示している。すなわち、破線によって生じる格子状の目の一つ一つが、分割部４によって分割される分解能である。
【００８５】
この分割部４による仮想分割によって、格子状の一つ一つが、仮想分割された領域４１である。図１０のように、分割部４によって、断層写真２１（断面５１）は、複数の領域４１に分割される。この分割された複数の領域４１には、引け巣１１のみを含む領域４１もあれば、引け巣１１の一部を含む領域４１もあり、引け巣１１を含まない領域４１もある。
【００８６】
抵抗測定部５は、複数の領域４１のそれぞれの領域４１（ある一つの領域４１）において、この領域４１に含まれる引け巣１１に基づいて、所定の曲線で算出されるき裂進展抵抗を測定する。この所定の曲線は、図７で説明したＲカーブである。すなわち、領域４１に含まれる引け巣１１をき裂とみなすことで、引け巣１１の寸法を初期値とすれば、当該領域４１の引け巣１１に基づくＲカーブを描くことができる。
【００８７】
抵抗測定部５は、このＲカーブによって、測定対象となっている領域４１のき裂進展抵抗を測定できる。き裂とみなした引け巣１１の長さを初期値としてＲカーブが描かれる。このＲカーブに基づいて、抵抗測定部５は、き裂進展抵抗を読み取ることで、測定できる。
【００８８】
抵抗測定部５は、仮想分割された複数の領域４１のそれぞれにおいて、このき裂進展抵抗を測定する。
【００８９】
き裂進展量算出部６は、領域４１で測定されたき裂進展抵抗に基づいて、当該領域４１に荷重を付与した場合に、引け巣１１によって広がるき裂進展量を算出する。
【００９０】
き裂進展量算出部６は、複数の領域４１のそれぞれの領域において、荷重を付与する場合に、このＲカーブの傾きに基づいて、領域４１でのき裂進展量を算出する。このとき、き裂の進展は、き裂の基礎となる引け巣１１によって始まる。複数の領域４１のそれぞれにおいて、引け巣１１を含む領域４１と含まない領域４１とがある。
【００９１】
き裂進展量算出部６は、引け巣１１を含む領域４１においては、その引け巣１１をき裂とみなしたＲカーブに基づいて、き裂進展量を算出できる。荷重を徐々に増やしていきながら、引け巣１１が広がっていくき裂進展量を、き裂進展量算出部６は、算出する。
【００９２】
図１１は、き裂進展量算出部によってき裂の進展が算出される断層写真の模式図である。引け巣１１を含むある領域４１Ａにおいて、き裂進展量算出部６は、領域４１Ａ内部に含まれる引け巣１１（引け巣１１全体の一部であることもある）に基づく、き裂進展量を算出する。このとき、き裂進展量算出部６は、様々な荷重の場合でのそれぞれのき裂進展量を算出して、判定部７に出力する。あるいは、領域４１Ａに隣接する領域４１Ｂ（図中では前後左右の４か所の一つのみに符号を付しているが、前後左右のそれぞれが隣接する領域４１Ｂである）に、き裂が進展する荷重となる場合での荷重とき裂進展量を算出して、判定部７に出力する。
【００９３】
判定部７は、算出対象としている領域４１Ａのき裂進展量が、周辺の他の領域４１に到達するかを判定する。これは、き裂進展量算出部６で算出されたき裂進展量に基づいて、判定部７が、判定する。判定部７は、算出対象としている領域４１Ａの引け巣１１によるき裂進展量が、周辺の領域４１に到達するかを判定する。図１１では、領域４１Ａからのき裂進展量が、隣接する隣接領域４１Ｂに到達するかどうかを判定する。
【００９４】
ここで、判定部７は、き裂進展量の対象とする領域４１Ａでのき裂進展や、隣接領域４１Ｂへのき裂進展などを考慮して、領域４１Ａそのものや隣接領域４１Ｂを、破壊領域として判定する。この破壊領域とは、実際に破壊されてしまった領域ではなく、応力が加わることでき裂が進展し、破壊につながることが想定される領域を示す。すなわち、分割された複数の領域４１の内で、応力が加わることで、き裂が進展して破壊につながりうる領域４１を、破壊領域として判定する。
【００９５】
（その１：対象領域でのき裂の横断）
図１２は、本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。図１２には、断層写真２１の一部が示されている。格子状の線は、分割部４による分割の線であり、これらの線で囲まれた格子状の一つ一つが領域４１である。
【００９６】
ここである領域４１Ａに引け巣１１Ａが存在している。この引け巣１１Ａでのき裂進展量を算出すると、ある荷重において、図１２のように進展範囲１２Ａのように引け巣１１Ａは進展すると算出される。この進展範囲１２Ａは、領域４１Ａを横断（縦断の意味も含む）する。この横断によって、当該荷重が付与されると、領域４１Ａは、破壊領域となると判定される。
【００９７】
このように対象領域である領域４１Ａは、進展範囲１２Ａにまで引け巣１１Ａが進展する荷重において破壊されてしまう破壊領域であると判定される。
【００９８】
（その２：隣接領域と対象領域の引け巣の接続）
図１３は、本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。図１３には、断層写真２１の一部が示されており、図１２と同様の見方で把握すればよい。
【００９９】
ある領域４１Ａを対象領域とみなし、隣接する領域４１Ｂを隣接領域とみなす。対象領域である領域４１Ａは、引け巣１１Ａを有している。隣接領域である領域４１Ｂは、引け巣１１Ｂを有している。ここで、隣接領域４１Ｂの引け巣１１Ｂが、き裂進展量の算出において、ある荷重で引け巣１１Ａと接続することがある。図１３の進展範囲１２Ａは、引け巣１１Ｂが対象領域４１Ａに到達した上で、引け巣１１Ａと接続した状態である。
【０１００】
この状態となる場合には、判定部７は、対象領域４１Ａを破壊領域として判定する。このように、隣接領域の引け巣１１Ｂが対象領域４１Ａの引け巣１１Ａと繋がる場合には、判定部７は、対象領域４１Ａを破壊領域として判定する。
【０１０１】
（その３：隣接領域の引け巣からのき裂進展による対象領域での横断）
図１４は、本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。図１２と同様の見方で把握されればよい。
【０１０２】
対象領域４１Ａの隣接領域４１Ｂは、引け巣１１Ｂを有している。上述の説明の通り、引け巣１１Ｂのき裂進展量が算出される。ここで、ある荷重が付与される場合に、引け巣１１Ｂからき裂が進展して、対象領域４１Ａを横断（縦断）する場合があり得る。この場合には、判定部７は、対象領域４１Ａを破壊領域として判定する。
【０１０３】
（その４：隣接領域の破壊）
図１５は、本発明の実施の形態１における引け巣に基づくき裂進展と破壊領域の判定の一例を示す模式図である。図１２と同様の見方で把握されればよい。
【０１０４】
対象領域４１Ａに引け巣１１Ａが存在し、隣接領域４１Ｂに引け巣１１Ｂが存在している。ここで対象領域４１Ａの引け巣１１Ａにある荷重が付与されると、引け巣１１Ａからのき裂が隣接領域４１Ｂに進展する。この進展によって、進展範囲１２Ａが、隣接領域４１Ｂの引け巣１１Ｂと接続する場合には、判定部７は、隣接領域４１Ｂを破壊領域として判定する。
【０１０５】
以上のように、判定部７は、引け巣１１のき裂進展量に基づいて、分割された領域４１のそれぞれが、き裂進展によって破壊されうる破壊領域であることを判定する。その１〜その４は、判定部７での破壊領域判定の一例であり、分割された領域４１が破壊されるとの判定は、他の基準に基づいてもよい。
【０１０６】
なお、対象領域４１Ａと完全に隣接している隣接領域４１Ｂからの引け巣のき裂進展による到達だけでなく、その外側の領域４１の引け巣のき裂進展による到達も、その１〜その４で説明した破壊領域の判定に考慮してもよい。
【０１０７】
以上のように、領域４１が破壊領域となる荷重および応力を、強度予測装置１は、予測対象部材の強度基準の一つとして算出する。
【０１０８】
ここで、き裂進展量算出部６は、領域４１のそれぞれでのき裂進展量を、荷重の大きさを変化させながら算出する。特に、必要に応じて、分割された複数の領域４１の全てにおいて、荷重を変化させながら、き裂進展量を算出する。この荷重の変化に応じて、その１〜その４を基準として判定される破壊領域が増加する。
【０１０９】
強度予測装置１は、ある増加量に破壊領域が達する荷重を、予測対象物の破断荷重として予測する。例えば、予測対象物の面積に応じて、破断応力「ＭPａ（＝N/mm2）」として、強度を予測できる。このような予測によって、引け巣１１の影響を考慮したマグネシウム系合金の予測対象物の強度が予測できる。特に、判定部７でのその１〜その４の判定によって、異なる引け巣１１の干渉も考慮して、強度を予測することができる。
【０１１０】
予測対象物の強度を予測できることで、マグネシウム系合金の加工前の強度予測ができ、加工等での活用範囲が広がる。
【０１１１】
なお、図８で示された強度予測装置１は、それぞれの要素が工程（ステップ）である強度予測方法として把握されてよい。
【０１１２】
すなわち、読み出し部３は、記憶部２に記憶されている予測対象物の断層写真を読み出す読み出し工程を実行する。あるいは、強度予測方法が、この読み出し工程を備える。すなわち、強度予測装置１が強度予測方法である場合には、読み出し部３の機能と同様である読み出し工程が備わる。
【０１１３】
分割部４は、断層写真を所定の分解能で複数の領域４１に仮想分割する分割工程として把握されてもよい。強度予測装置１が強度予測方法として把握される場合には、分割部４の機能と同様である分割工程が備わる。
【０１１４】
抵抗測定部５は、複数の領域４１のそれぞれにおいて、領域４１に含まれる引け巣に基づいて、所定の曲線（Ｒカーブ）で算出されるき裂進展抵抗を測定する抵抗測定工程として把握されてもよい。すなわち、強度予測装置１が強度予測方法として把握される場合には、抵抗測定部５の機能と同様である抵抗測定工程が備わる。
【０１１５】
き裂進展量算出部６は、複数の領域４１のそれぞれでのき裂進展抵抗に基づいて、所定の荷重を付与した際に、引け巣に基づくき裂進展量を算出する、き裂進展量算出工程として把握されてもよい。すなわち、強度予測装置１が強度予測方法として把握される場合には、き裂進展量算出部６の機能と同様であるき裂進展量算出工程が備わる。
【０１１６】
判定部７は、領域４１におけるき裂進展量が、周辺の他の領域４１との関係で、どの程度広がるかを判定し、広がり状況によって、当該領域４１を破壊領域として判定する判定工程として把握されてもよい。すなわち、強度予測装置１が強度予測方法として把握される場合には、判定部７の機能と同様である判定工程が備わる。
【０１１７】
（実施の形態２）
【０１１８】
次に実施の形態２について説明する。実施の形態２では、判定部７で判定された破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算して、マグネシウム系合金の予測対象物の強度を判断することを説明する。
【０１１９】
なお、実施の形態２で説明する、破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方による強度の判定基準は、強度判定の一態様である。破壊領域の個数、総面積以外に、破壊領域の集中している場所、集中の度合い、分布の度合い、割合など、種々の観点で、強度を判定することもよい。判定部７は、様々な基準をもって、マグネシウム系合金の予測対象物の強度を判定すればよい。
【０１２０】
実施の形態２では、これら種々の基準の一例である破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方に基づく判定を説明する。
【０１２１】
図１６は、本発明の実施の形態２における強度予測装置のブロック図である。図１６の強度予測装置１は、破壊領域積算部８と強度判断部９と、を更に備える。
【０１２２】
破壊領域積算部８は、断層写真での予測対象物の断面における、破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算する。実施の形態１で説明したように、判定部７は、仮想分割された複数の領域４１の内、ある荷重によってき裂進展して破壊となりうる破壊領域を判定する。この破壊領域は、仮想分割された領域４１毎に判定される。
【０１２３】
また、この判定は、ある荷重が予測対象物に加わった場合の、応力の値毎に行われる。すなわち、異なる荷重のそれぞれの値毎に、複数の領域４１のいずれが破壊領域となりうるかを、判定部７は、判定する。例えば、応力が値「１０ＭＰａ」である場合に、破壊領域の判定を行ったり、応力が値「２０ＭＰａ」である場合に、破壊領域の判定を行ったりする。この結果、異なる値の荷重のそれぞれに合わせた前提での、異なる結果となりうる破壊領域を、判定部７は判定している。
【０１２４】
破壊領域積算部８は、この異なる荷重の値のそれぞれで判定された破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算する。例えば、応力が値「１０ＭＰａ」である場合の破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算し、応力が値「２０ＭＰａ」である場合の破壊領域の個数および総面積の少なくとも一方を積算する。
【０１２５】
図１７は、本発明の実施の形態２における破壊領域判定後の断面を示す模式図である。断層写真２１には、予測対象物の断面５１が示される。上述したように、この断面５１において、ある荷重の値において破壊領域４５となりうる状態を示している。図１７において色掛けをしている部分が、破壊領域４５として判定された領域４１である。図１７は、例えば、応力が値「１０ＭＰａ」の場合に、破壊領域４５となりうる領域４１を示している。
【０１２６】
破壊領域積算部８は、この図１７での破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方を積算する。図１７での荷重の段階では、断面５１の複数の領域全体における破壊領域４５は、まだ少ない状態である。
【０１２７】
強度判断部９は、破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上である場合には、予測対象部材が破壊される状態であると判断する。このとき、強度判断部９は、破壊領域４５が所定値以上となる際に、予測対象物に付与される応力を、予測対象部材の破壊強度の値として判断する。この応力は、すなわち、破壊領域４５が所定値以上となる際のき裂進展算出部６で付与される荷重によって与えられる。
【０１２８】
き裂進展算出部６では、付与される荷重を増加させていきながら、き裂進展量を算出する。この荷重増加に伴うき裂進展量によって、破壊領域４５も増加していく。この破壊領域４５の増加によって、破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上となりうる。この所定値以上となる場合の、き裂進展量算出部６で付与された応力が、予測対象部材の破壊強度の値となる。
【０１２９】
例えば、図１７の段階では、破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値未満である。すなわち、き裂進展量算出部６での算出において、予測対象物に付与された応力が図１７に対応する１０ＭＰａである場合には、強度判断部９は、予測対象物が破壊状態ではないと判断できる。結果として、１０ＭＰａは、予測対象物の破壊強度に至っていないと判断される。
【０１３０】
図１８は、本発明の実施の形態２における破壊状態と判断される破壊領域を示す断層写真の模式図である。図１７の状態よりも高い荷重を付与することで、判定部７は、より多くの数の領域４１を、破壊領域４５として判定している。図１７との比較によれば、より多くの領域４１が破壊領域４５となっていることが分かる。
【０１３１】
例えば、図１８では、き裂進展量算出部６での算出において、予測対象物に付与された仮想の応力が、４０ＭＰａである。すなわち、予測対象物のある断面においては、４０ＭＰａの応力によって、図１８に示される個数の領域４１が、引け巣１１に基づくき裂の進展によって、破壊領域４５に至ると判定される。
【０１３２】
破壊領域積算部８は、図１８において、付与された応力が４０ＭＰａでの破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方を積算する。積算結果を、強度判断部９に出力する。強度判断部９は、積算結果を所定値と比較する。この図１８の場合には、積算結果である破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値を超えている。
【０１３３】
この所定値を超えていることにより、強度判断部９は、予測対象物がこの４０ＭＰａの応力によって破壊に至ると判断する。すなわち、予測対象物の強度限界は、４０ＭＰａであると、強度予測装置１は、判断する。
【０１３４】
もちろん、強度判断部９は、き裂進展量算出部６で仮想的に付与する荷重を徐々に変化させるのに合わせて、強度を判断する。このため、破壊領域４５の個数および総面積の少なくとも一方が、所定値以上となる荷重を、強度予測装置１は、破壊強度として予測する。
【０１３５】
以上のように、実施の形態２における強度予測装置１は、判定部７で判定された破壊領域４５を積算し、積算結果に基づいて予測対象物の破壊強度を予測できる。この予測によって、マグネシウム系合金の予測対象物の荷重に対する強度を予測できる。特に、実際に予測対象物に荷重を掛けることなく破壊強度を予測できるので、製造されたマグネシウム系合金のビレットなどの品質を、適切に把握できる。
【０１３６】
すなわち、マグネシウム系合金に実際に荷重を掛けることなく、断層写真を仮想分割した領域４１の総量の中で、どの程度が引け巣１１に基づくき裂進展で破壊領域４５となるかが判定される。この破壊領域４５となりうる領域４１の総量が、所定値を超える場合には、予測対象物が破断等してしまう状態であると考えられる。強度予測装置１は、この考え方に基づき、予測対象物の破壊強度（破壊に対する強度）を予測する。
【０１３７】
なお、強度判断部９が使用する所定値は、論理的、経験則的あるいは別途の理由で変更可能である。例えば、マグネシウム系合金の組成によって所定値を変更してもよい。あるいは、マグネシウム系合金の用途によって、所定値を変更してもよい。
【０１３８】
また、異なる所定値のそれぞれに対応するそれぞれの破壊強度を算出し、この異なるそれぞれの破壊強度を、マグネシウム系合金の強度の参考として提示することもよい。
【０１３９】
なお、強度予測装置１が強度予測方法として把握される場合には、破壊領域積算部８は、破壊領域積算工程として把握されればよい。同様に、強度予測方法として把握される場合には、強度判断部９は、強度判断工程として把握されればよい。破壊領域積算工程は、破壊領域積算部８と同様の機能を実行する。強度判断工程は、強度判断部９と同様の機能を実行する。
【０１４０】
なお、実施の形態１〜２で説明された強度予測装置および強度予測方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１４１】
１０    マグネシウム系合金
１１    引け巣
１００    溶融容器
２００    型
２    記憶部
３    読み出し部
４    分割部
５    抵抗測定部
６    き裂進展量算出部
７    判定部
８    破壊領域積算部
９    強度判断部
【図１】
0006664242.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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