CN107709981B - 钢材的表面特性评价方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种对实施了表面改性处理的钢材的残余应力将深度方向考虑在内地进行评价的表面特性评价方法。包括以下工序：准备表面特性评价装置；将实施了表面改性处理的钢材以由表面特性评价装置所包含的线圈激发出的交流磁场渗透到钢材内部的方式配置；使被检体中产生涡电流；使施加于线圈的交流磁场连续地变更；根据线圈间的电位差和流过线圈的电流值，针对每个频率计算阻抗(Z1)；基于阻抗(Z1)来进行运算；以及基于通过运算得到的结果来评价钢材的残余应力。

Description

钢材的表面特性评价方法
技术领域
本发明涉及一种对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价的方法。
背景技术
作为钢材的表面改性处理，众所周知的是各种热处理(渗碳淬火、氮化热处理、高频淬火等)、喷丸处理。通过表面改性处理来对钢材的表面附近赋予残余应力，从而钢材的疲劳强度提高。关于表面改性处理，根据钢材的用途来考虑处理条件，以在从钢材表面起的深度处形成期望的残余应力。为了高精度地评价是否适当地进行了该表面改性处理，还需要考虑深度方向。
在专利文献1中公开了一种测定钢材的疲劳强度的方法。在专利文献1中，对进行了喷丸处理的钢材的规定的压缩残余应力表示峰值的深度进行了评价。但是，专利文献1中所公开的评价方法需要按每个测定对象、表面改性处理的条件来设定测定条件。因而，由于材料的个体差异等偏差而无法进行高精度的评价。
在专利文献2中公开了测定钢材的疲劳强度的其它方法。在专利文献2中，通过依次变更与钢材接触的励磁线圈中流通的励磁电流的频率来依次变更钢材表面的磁通的渗透深度(磁导率)，并且依次测定检测线圈的输出电压值，由此计算钢材的压缩残余应力的分布。但是，在检测线圈的输出电压值中包含基于磁导率的变化的电压成分和基于检测线圈自身的阻抗的电压成分。因此，在由于周边环境的变化(温度、噪声等)而检测线圈自身的阻抗的特性发生了变化的情况下，测定值的可靠性降低。另外，关于该测定装置中的励磁线圈，需要考虑检测信号根据励磁线圈与钢材之间的距离而变化的现象(提离现象)来进行设计，但是没有进行基于该观点的公开。这样，专利文献2的测定装置无法准确地评价钢材的压缩残余应力。
专利文献1：日本特开平07-092140号公报
专利文献2：日本特开平05-203503号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于以上内容，目的在于提供一种能够将实施了表面改性处理的钢材的残余应力的在深度方向上的分布考虑在内地对该残余应力高精度地进行评价的表面特性评价方法。
用于解决问题的方案
本发明的一个侧面是用于对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价的表面特性评价方法。该表面特性评价方法包括以下的(1)～(6)的工序。既可以分别进行这些工序，也可以同时进行两个以上的工序。
(1)准备工序，准备表面特性评价装置，该表面特性评价装置包括振荡器、检测器以及测量器，该振荡器具备交流电源和频率可变电路，该检测器与振荡器连接且具备线圈，该测量器与频率可变电路及检测器连接。
(2)被检体配置工序，将实施了表面改性处理的钢材作为被检体，将该被检体以由线圈激发出的交流磁场渗透到该被检体的内部的方式配置。
(3)涡电流生成工序，通过使交流电源工作来使线圈激发出交流磁场，并使该交流磁场渗透到被检体的内部来使被检体中产生涡电流。
(4)频率变更工序，通过频率可变电路来使交流电流的频率连续地变更，由此连续地变更交流磁场渗透到被检体渗透的渗透深度。
(5)阻抗计算工序，检测线圈两端之间的电位差和流过线圈的电流值来针对每个频率计算阻抗Z1。
(6)评价工序，基于阻抗Z1来评价被检体的残余应力。
在本发明的一个侧面中，使由检测线圈激发出的交流磁场渗透到钢材，由此检测通过表面改性处理在内部产生的应变。此时，通过使施加于线圈的交流电流的频率连续地变化，能够检测该应变的在深度方向上的分布。另外，通过使用阻抗Z1，能够使与线圈的阻抗相当的信号及S/N比(S：评价电压，N：来自评价电压以外的噪声)变大，因此能够提高评价精度。这样，能够将深度方向考虑在内地对实施了表面改性处理的钢材的残余应力高精度地进行评价。
在一个实施方式中，也可以是，还具备基准阻抗测定工序，在该基准阻抗测定工序中，将实施表面改性处理之前的钢材作为被检体来针对每个频率预先测定基准阻抗Z0。而且，也可以是，在评价工序中，针对每个频率运算基准阻抗Z0与阻抗Z1之比，基于该比的运算值组来对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价。通过使用在将表面改性处理前后的钢材分别作为被检体而测定出的阻抗之比来进行评价，能够减小由于周边的温度和湿度的变化而引起的电压漂移。并且，能够仅提取因表面改性处理所引起的电磁特性的变化。根据以上内容，能够将深度方向上的分布考虑在内地对实施了表面改性处理的钢材的残余应力高精度地进行评价。
在一个实施方式中，也可以是，在评价工序中，使用阻抗Z1针对每个频率计算感抗X1，基于这些感抗X1来对实施了所述表面改性处理的钢材的残余应力进行评价。计算作为阻抗的Y轴成分(复阻抗的虚数成分)的感抗，根据该感抗进行评价，由此能够仅评价被检体的磁导率。其结果，评价的精度提高。
在一个实施方式中，也可以是，利用下式且基于交流电流的频率换算为交流磁场的渗透深度，基于换算得到的渗透深度来对实施了所述表面改性处理的钢材的残余应力的在深度方向上的分布进行评价。能够高精度地掌握应变的在深度方向上的分布并进行评价，
[数1]
Figure GDA0001522504960000031
y：交流磁场的渗透深度(μm)
k：校正系数
x：交流电流的频率(Hz)
μ：钢材的磁导率(N/m)
σ：钢材的导电率(S/m)。
在一个实施方式中，也可以是，在具有以下的坐标轴A、B的坐标系上标绘运算值组。能够在视觉上掌握通过表面改性处理而产生的钢材内部的应变的分布。
坐标轴A：表示将实施表面改性处理之前的钢材作为被检体而测定出的基准阻抗Z0与将实施表面改性处理之后的钢材作为被检体而测定出的阻抗Z1之比。
坐标轴B：表示频率。
在一个实施方式中，也可以是，在评价残余应力的工序中，基于在具有坐标轴A、B的坐标系上标绘出的运算值组的曲线的轨迹和包含该轨迹的极值的一个或多个运算值，来对实施了表面处理的钢材的残余应力进行评价。能够从通过表面改性处理而产生的钢材内部的应变的分布的方式和成为极值的深度处的运算值的值这两个方面来进行残余应力的评价。
在一个实施方式中，也可以是，在评价工序中，通过将包含极值的一个或多个运算值与预先设定的阈值进行比较，来判定表面改性处理是否良好。能够将深度方向考虑在内地判定是否适当地实施了表面改性处理。
发明的效果
根据一个侧面和实施方式，能够提供一种能够将深度方向考虑在内地对进行了表面改性处理的钢材的残余应力高精度地进行评价的表面特性评价方法。由此，能够将深度方向上的分布考虑在内地对钢材实施的表面改性处理的程度高精度地进行评价。
附图说明
图1是用于说明本发明的一个实施方式的电路图。
图2是说明本发明的一个实施方式中的在线圈中产生的涡电流的示意图。
图3是说明本发明的一个实施方式中的表面特性评价方法的流程图。
图4是用于说明本发明的一个实施方式中的实施例的曲线图。
图5是表示在本发明的一个实施方式中的实施例中使用的钢材的残余应力的曲线图。
图6是用于说明本发明的其它实施方式(变更例1)的电路图。
图7是用于说明本发明的其它实施方式(变更例2)的电路图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明的一个实施方式。此外，只要没有特别限定，则以下的说明中的上下左右方向表示图中的方向。
(表面特性评价装置)
一个实施方式的表面特性评价装置1具备振荡器10、检测器20、测量器30。
振荡器10具备交流电源11和频率可变电路12。频率可变电路12与交流电源11连接，能够变更从交流电源11输出的交流电流的频率。
检测器20包括线圈21。线圈21的一端侧(点A)与交流电源11连接，被供给从交流电源11输出的交流电流。此外，图1的表示线圈21的虚线内的电路符号表示线圈21的电气等效电路。
测量器30具备放大电路31、绝对值电路32、低通滤波器(LPF)33、I/V转换电路34、绝对值电路35、LPF 36、控制单元37、显示器38。另外，将存储单元配置在控制单元37的内部或未图示的区域。具体地说，控制单元37能够由微处理器、接口电路、存储器以及使它们工作的程序(以上未进行图示)等构成。
放大电路31与线圈21的两端的点A及点B连接。将点A与点B之间的电位差的信号输入到放大电路31使之放大。在通过绝对值电路32对放大后的该信号进行全波整流之后，通过LPF 33将其转换为直流。将转换后的该信号输入到控制单元37。
I/V转换电路34与线圈21的另一端侧(点B)连接。将表示流过线圈21的电流的电流值的信号输入到I/V转换电路34，来将其转换为表示电位差的信号。而且，在通过绝对值电路35进行全波整流之后，通过LPF 36转换为直流。将转换后的该信号输入到控制单元37。
控制单元37与频率可变电路12、LPF 33以及LPF 36连接，对控制单元37分别输入对线圈21施加的交流电流的频率和在该频率下通过LPF 33、36的信号。控制单元37基于所输入的这些信号来进行运算，根据运算结果来进行被检体的表面特性的评价。此外，既可以手动地进行交流电流的频率的变更，也可以使控制单元37具有向频率可变电路12输出使频率连续地变更的信号的功能来自动地进行频率的变更。在本实施方式中，设为后者。
显示器38进行控制单元37的评价结果的显示或警告。
(评价方法)
接着，关于使用本实施方式的表面特性评价装置1来评价被检体的表面特性的方法进行说明。下面，说明以下的情况：选择喷丸处理(以后记载为SP处理)来作为表面改性处理，作为表面改性处理的程度，对实施了SP处理的钢材的压缩残余应力进行评价。
S01：准备工序
准备表面特性评价装置1和实施SP处理之前的所述钢材(未处理品)。在本实施方式中，准备了对φ40mm×30mm的铬钼钢(按照JIS G4053规定的SCM420H)进行渗碳淬火而得到的被检体。
S02：第一配置工序(未处理品)
将未处理品作为被检体放置于检测器20。在接下来的工序中，只要在使线圈21激发出交流磁场时使该交流磁场渗透到被检体的内部即可，对放置被检体的方法不作特别限定。在本实施方式中，将未处理品以位于线圈21的圆形截面中心且未处理品整体位于线圈21的内部的方式放置。通过像这样放置被检体，能够减少因材料所引起的与被检体内部的深度方向正交的方向上的偏差，因此能够提高测定精度。
S03：未处理品的测定工序(基准阻抗测定工序)
作为第一涡电流生成工序，从控制单元37向频率可变电路12输出对从交流电源11输出的交流电流的频率进行控制的信号，并且使交流电源11工作。交流电源11工作，由此使线圈21激发出交流磁场(参照图2)。由于被检体被放置在线圈21的内周侧，因此该交流磁场渗透到被检体。在被检体的表面，由于交流磁场的渗透而产生涡电流。通过涡电流，产生针对交流磁场的退磁场。此时，磁导率根据残余应力的大小而变化。因而，将该退磁场与交流磁场合成所得的磁通的大小根据表示表面改性处理的程度的残余应力的大小而不同。即，表示交流电流流过线圈时的线圈的电特性的信号(表示线圈间(A-B间)的电位差的信号和表示流过线圈后的电流值的信号)根据残余应力的大小而变化。由控制单元37根据经过放大电路31-绝对值电路32-LPF 33输入到控制单元37的信号和经过I/V转换电路34-绝对值电路35-LPF 36输入到控制单元37的信号来计算相应频率下的阻抗Z0。
另外，交流磁场渗透到被检体的深度依赖于交流电流的频率。因而，作为第一频率变更工序，通过控制单元37来改变从交流电源11输出的交流电流的频率。在改变交流电流的频率的同时，作为第一检测工序，针对各个频率中的每个频率检测表示交流电流的电特性的信号，根据该信号来计算线圈21的阻抗Z0并存储于存储单元。
S04：表面改性处理工序
在将未处理品从检测器20取出之后，通过SP处理对该未处理品赋予压缩残余应力，由此得到实施了表面改性处理的前述的钢材(表面改性处理品)。
S05：表面改性处理品的测定工序
作为第二被检体配置工序，将在工序S04中进行了表面改性处理的钢材(表面改性处理品)放置于检测器20。接着，与工序S03同样地执行第二涡电流生成工序、第二频率变更工序以及第二检测工序，来计算每个频率下的线圈21的阻抗Z1。将该工序中的频率设为与工序S03中的频率相同的频率。前述的退磁场根据表示表面改性处理的程度的压缩残余应力的大小而不同，因此通过对流过线圈的交流电流的电特性进行评价，能够对被检体的表面改性处理的程度进行评价。
S06：判断工序(评价工序)
通过控制单元37针对每个频率运算阻抗Z1与阻抗Z0之比(Z1/Z0)，得到运算值组。通过使用阻抗之比(Z1/Z0)来评价表面特性，能够减小由于测定环境的变化(温度、湿度等)而引起的电压漂移。另外，由于能够仅提取因表面改性处理所引起的被检体的电磁特性变化，因此表面特性的评价精度提高。
准备将阻抗之比(Z1/Z0)作为纵轴、将频率作为横轴的曲线图(坐标系)，将与针对各频率计算出的阻抗之比(Z1/Z0)的运算值组对应的点标绘在曲线上。由于频率与从被检体的表面起的深度相当，因此根据曲线上的轨迹能够在视觉上掌握表示表面改性处理的程度的压缩残余应力的在深度方向上的分布。
也可以是，根据频率来计算从钢材表面起的深度并将其作为横轴。能够根据(数2)生成表示频率与从钢材表面起的深度之间的关系的标准曲线，基于该标准曲线来计算频率与从钢材表面起的深度之间的关系。(数2)中的校正系数k是受到被检体的形状(例如被检体的体积)、性状(例如有无作为前阶段的热处理)、SP处理的条件(例如丸粒的粒径、硬度、喷射时间、喷射压力)等的影响而变动的值，通过实验预先计算校正系数k。
[数2]
Figure GDA0001522504960000081
y：交流磁场的渗透深度(μm)
k：校正系数
x：交流电流的频率(Hz)
μ：钢材的磁导率(N/m)
σ：钢材的导电率(S/m)
通过控制单元37基于所得到的分布来判定表面改性处理是否良好。下面，例示判定方法，但不限定于该方法。
预先计算用于判定是否适当地实施了SP处理的阈值组和容许范围。通过前述的工序S01～工序S04的操作对多个适当地实施了SP处理的钢材(良品)和不满足SP处理的钢材(不良品)分别进行测定，基于该测定来决定表示阻抗之比以及与其对应的频率或从钢材表面起的深度的阈值组及容许范围。
将该阈值组与运算值组的值进行比较。例如，关于计算阻抗之比得到的运算值组的曲线的轨迹为极值的频率和该频率附近的任意的频率选择多个频率(例如六个频率)，分别将所选择的频率下的阻抗之比与阈值进行比较。此时，如果所比较的所有的值处于阈值的容许范围内，则判定为“适当地实施了SP处理”，只要有一个频率脱离了阈值的范围就判定为“SP处理不适当”。
在其它的判定方法中，进行“表示运算值组的曲线(表示频率或从钢材表面起的深度与阻抗之比之间的关系的曲线)是否处于阈值组所表示的同样的曲线的容许范围内的判定”以及“阻抗之比的曲线的极值是否处于阈值组中的极值的容许范围内的判定”。如果双方都处于阈值组的容许范围内，则判定为“适当地实施了SP处理”，只要有一方脱离了阈值组的容许范围就判定为“SP处理不适当”。
S07：输出工序
将表面改性处理是否良好的判定结果输出到显示器38。显示器38既可以仅显示是否良好的结果，也可以在判定为否时发出警告音。或者，也可以显示前述的曲线(表示频率(或者从钢材的表面起的深度)与阻抗之比之间的关系的曲线)。
通过以上的工序，能够将从被检体的表面起的深度方向考虑在内地进行表面改性处理的程度的评价。
接着，表示使用本实施方式的表面特性评价装置1对钢材的表面特性进行评价得到的结果。
通过喷丸处理机(新东工业株式会社制造)朝向前述的进行了渗碳淬火的铬钼钢(φ40mm×30mm)以0.3MPa的喷射压力且以覆盖率为300％的方式喷射平均粒径为50μm～1000μm的丸粒(均为新东工业株式会社制造)来进行喷丸处理(参照表1)。将实施了该喷丸处理的铬钼钢作为被检体。
[表1]
Figure GDA0001522504960000101
将交流电流的频率(使用频率)设定为10kHz～20MHz。另外，基于前述的标准曲线，根据使用频率来计算交流磁场的渗透深度。
在图4中示出结果。根据图4可知，关于被检体A，阻抗之比(Z1/Z0)的轨迹表示极值的深度在10μm附近，关于被检体B，阻抗之比(Z1/Z0)的轨迹表示极值的深度在25μm附近，关于被检体C，阻抗之比(Z1/Z0)的轨迹表示极值的深度在55μm附近。
接着，在图5中示出通过X射线应力测定装置分别测定被检体A～C的压缩残余应力得到的结果。根据图5可知，关于被检体A，压缩残余应力的轨迹表示极值的深度在5μm～10μm附近，关于被检体B，压缩残余应力的轨迹表示极值的深度在20μm附近，关于被检体C，压缩残余应力的轨迹表示极值的深度在50μm附近。在图4和图5中，表示极值的深度具有大致相关性，因此暗示了通过本实施方式的表面特性评价装置和表面特性评价方法能够将深度方向考虑在内地进行表面改性处理的程度的评价。
(变更例1)
在图6中表示其它实施方式的表面特性评价装置2。本实施方式的表面特性评价装置2中的测量器30具备放大电路31、A/D转换电路39a、I/V转换电路34、A/D转换电路39b、控制单元37、显示器38。另外，在控制单元37中内置有存储单元37a。此外，存储单元37a也可以设置于控制单元37的外部。另外，振荡器10和检测器20的结构与上述的一个实施方式相同，因此省略说明，在此，以与一个实施方式的不同点为中心进行说明。
放大电路31与线圈21的两端的点A及点B连接。将点A与点B之间的电位差的信号输入到放大电路31使之放大。通过A/D转换电路39a将放大后的该信号从模拟电压的信号转换为数字信号。将进行该转换所得的数字信号输入到控制单元37。
I/V转换电路34与线圈21的另一端侧(点B)连接。将表示流过线圈21的电流的电流值的信号输入到I/V转换电路34，并将其转换为模拟电压的信号。通过A/D转换电路39b将从I/V转换电路34输出的模拟电压的信号转换为数字信号并输入到控制单元37。
在控制单元37中，通过数字信号处理对从A/D转换电路39a、39b分别输入的数字信号进行加工。即，从放大电路31和I/V转换电路34输入的各数字信号是以交流方式发生变动的时间序列信号，通过与上述的一个实施方式中的绝对值电路32、35及LPF 33、36(图1)等效的数字运算被转换为直流的数字信号。由此，在控制单元37中，将被输入到各A/D转换电路39a、39b的模拟电压的交流信号转换为与交流信号的振幅成比例的数字值。然后，基于这些数字值来计算阻抗。
本实施方式的表面特性评价装置2通过数字信号处理来进行信号的运算，因此成为更不容易受到噪声影响的结构。因而，即使在容易产生噪声的环境中进行评价的情况下，也能够进行精度更高的评价。
(变更例2)
在图7中表示其它实施方式的表面特性评价装置3。在本实施方式的表面特性评价装置3中，对一个实施方式的表面特性评价装置1(图1)的测量器30新添加了相位检波电路301、绝对值电路302以及LPF 303。另外，振荡器10和检测器20的结构与上述的一个实施方式相同，因此省略说明，在此，以对测量器30新添加的结构为中心进行说明。
相位检波电路301与交流电源11及线圈21的另一端侧(点B)连接。从相位检波电路301输出表示流过线圈21的电流与由交流电源11施加的电压之间的相位差的信号，在通过绝对值电路302对该信号进行全波整流之后，通过LPF303将该信号转换为直流。将转换后的该信号输入到控制单元37。即，将与对线圈21施加的电压同流过线圈21的电流之间的相位差成比例的电压信号输入到控制单元37。
在控制单元37中，在测定工序S03(图3)中计算将未处理品作为被检体的情况下的阻抗Z0。另外，根据从LPF 303输入的信号来计算将未处理品作为被检体的情况下的相位差α0。利用式子X0＝Z0×sinα0，根据计算出的阻抗Z0和相位差α0来针对每个频率计算感抗X0。另外，在测定工序S05(图3)中，同样地计算将表面改性处理品作为被检体的情况下的阻抗Z1和相位差α1，针对每个频率计算感抗X1。
在判断工序S06(图3)中，通过控制单元37针对每个频率运算感抗X1(表面改性处理品)与前述的感抗X0(未处理品)之比(X1/X0)。通过使用感抗之比来评价表面特性，能够仅评价被检体的磁导率。感抗的值比阻抗的值小，但是针对电特性的变化的灵敏度优异。特别是在需要进行精密的评价的情况下，通过根据感抗之比来进行评价，能够进行精度更高的评价。
此外，也可以通过如本实施方式那样的模拟信号处理来计算感抗，也可以使用图6的电路且通过控制单元37中的数字信号处理来计算感抗。在该情况下，在控制单元37的内部执行与图7的电路中的相位检波电路301、绝对值电路302、LPF 303等效的数字运算，基于所求出的相位差(α0、α1)来运算感抗(X0、X1)。即，在控制单元37中进行下述a～c的运算。
a)由控制单元37计算通过A/D转换电路39a对线圈两端之间的电压进行A/D转换得到的数字信号与通过A/D转换电路39b对流过线圈的电流的信号进行A/D转换得到的数字信号之间的相位差(α0、α1)。
b)通过基于图6说明的运算，根据经由A/D转换电路39a、39b输入的各数字信号来计算阻抗(Z0、Z1)。
c)使用通过上述a、b计算出的“相位差”和“阻抗”来计算感抗(X0、X1)。
产业上的可利用性
在一个实施方式中，关于对进行了渗碳淬火的钢材实施了喷丸处理的情况下的、喷丸处理的程度的评价进行了说明。但是，本发明的表面特性评价装置和表面特性评价方法还能够进行执行了作为表面改性处理的各种热处理的情况下的评价。另外，也能够进行仅执行了喷丸处理的钢材的评价。
附图标记说明
1：表面特性评价装置；2：其它实施方式的表面特性评价装置(变更例
1)；3：其它实施方式的表面特性评价装置(变更例2)；10：振荡器；11：交流电源；12：频率可变电路；20：检测器；21：线圈；30：测量器；31：放大电路；32：绝对值电路；33：LPF；34：I/V转换电路；35：绝对值电路；36：LPF；37：控制单元；38：显示器；39a：A/D转换电路；39b：A/D转换电路；301：相位检波电路；302：绝对值电路；303：LPF。

Claims (6)

1.一种表面特性评价方法，用于对实施了表面改性处理的钢材的残余应力进行评价，该表面特性评价方法的特征在于，包括以下工序：
准备工序，准备表面特性评价装置，该表面特性评价装置包括振荡器、检测器以及测量器，所述振荡器具备交流电源和频率可变电路，所述检测器与所述振荡器连接且具备线圈，所述测量器与所述频率可变电路及所述检测器连接；
被检体配置工序，将实施了所述表面改性处理的钢材作为被检体，将所述被检体以由所述线圈激发出的交流磁场渗透到该被检体的内部的方式配置；
涡电流生成工序，通过使所述交流电源工作来使所述线圈激发出交流磁场，并使该交流磁场渗透到所述被检体的内部来使该被检体中产生涡电流；
频率变更工序，通过所述频率可变电路来使由所述交流电源输出的交流电流的频率连续地变更，由此连续地变更所述交流磁场渗透到所述被检体的渗透深度；
阻抗计算工序，检测通过绝对值电路对所述线圈两端之间的电位差的信号进行全波整流后的信号和通过绝对值电路对流过所述线圈的电流值的信号进行全波整流后的信号来针对每个频率计算阻抗Z1；
基准阻抗测定工序，将实施表面改性处理之前的钢材作为被检体来针对每个频率预先测定基准阻抗Z0；以及
评价工序，针对每个频率运算所述基准阻抗Z0与所述阻抗Z1之比，基于该比的运算值组来对实施了所述表面改性处理的钢材的残余应力进行评价。
2.根据权利要求1所述的表面特性评价方法，其特征在于，
在所述评价工序中，使用所述阻抗Z1针对每个频率计算感抗X1，基于这些感抗X1来对实施了所述表面改性处理的钢材的残余应力进行评价。
3.根据权利要求1或2所述的表面特性评价方法，其特征在于，
在所述评价工序中，进一步地，利用下式将所述交流电流的频率换算为所述交流磁场的渗透深度，基于换算得到的渗透深度来对实施了所述表面改性处理的钢材的残余应力的在深度方向上的分布进行评价，
Figure FDA0003409613660000021
y：交流磁场的渗透深度(μm)
k：校正系数
x：交流电流的频率(Hz)
μ：钢材的磁导率(H/m)
σ：钢材的导电率(S/m)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的表面特性评价方法，其特征在于，
在所述评价工序中，进一步地，在将所述基准阻抗Z0与所述阻抗Z1之比以及频率分别作为坐标轴的坐标系上标绘所述比的运算值组。
5.根据权利要求4所述的表面特性评价方法，其特征在于，
在所述评价工序中，进一步地，基于在所述坐标系上标绘出的所述运算值组的曲线的轨迹和包含该轨迹的极值的一个或多个所述运算值，来对实施了所述表面改性处理的钢材的残余应力进行评价。
6.根据权利要求5所述的表面特性评价方法，其特征在于，
在所述评价工序中，进一步地，通过将包含所述极值的一个或多个运算值与预先设定的一个或多个阈值进行比较，来判定表面改性处理是否良好。
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