DE2848099A1

DE2848099A1 - METHOD FOR TESTING METAL BALLS

Info

Publication number: DE2848099A1
Application number: DE19782848099
Authority: DE
Inventors: Arnulf Dipl Ing Berge
Original assignee: Elkem Spigerverket AS
Current assignee: Elkem ASA
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1978-11-06
Publication date: 1979-05-10
Also published as: NO142594B; PL210668A1; ZA785758B; JPS5479093A; SE438735B; NO142594C; AU516509B2; SE7811280L; GB2007358B; IT7829334A0; CA1132369A; GB2007358A; NO773779L; IT1202789B; PL117226B1; CS212308B2; AU4137078A; RO76350A; BR7807242A; FR2408138B1

Description

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Verfahren zur Prüfung von Metallknüppeln.Procedure for testing metal billets.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Prüfung von Hetallknüppeln und betrifft ein Verfahren zum Nachweis von Rissen und Oberflächenfehlern an Metallknüppeln.The invention is concerned with a method for testing Metal billets and relates to a method for the detection of cracks and surface defects on metal billets.

Zum Nachweis von Oberflächenfehlern, auch von feinen Rissen, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind, an Stahlknüppeln, damit diese aus dem weiteren Fertigungsprozess herausgenommen und gegebenenfalls erst nach einer Nacharbeitung, Schleifen, wieder zurückgegeben werden können, sind mehrere Verfahren bekannt. Eines dieser Verfahren, die sogenannte Streufeldmethode, ist ein Magnetisierungsverfahren, das darauf abzielt, den zu prüfenden Walzbarren in ein magnetisches Feld zu bringen. An Oberflächenfehlern, wie z.B. Rissen, seien sie mit Luft, Schlakke oder Oxid gefüllt, die ein schlechteres magnetisches Leitvermögen haben als das sonstige Stahlgefüge, treten die magnetischen Kraftlinien aus der Oberfläche heraus. Es entsteht ein starker Streufluß quer über die Risse. Dieses Streufeld über den Rissen wird in verschiedener Weise zum Nachweis von Oberflächenfehlern ausgenutzt.For the detection of surface defects, including fine cracks that cannot be seen with the naked eye, on steel billets, so that these are removed from the further production process and, if necessary, only after reworking, grinding, can be returned, several methods are known. One of these methods, the so-called stray field method, is a magnetization process that aims to bring the rolling ingot to be tested into a magnetic field. At Surface defects, such as cracks, whether they are filled with air, slag or oxide, have a poorer magnetic conductivity than the rest of the steel structure, the magnetic lines of force emerge from the surface. There arises a strong leakage flux across the cracks. This stray field over the cracks is used in various ways to detect surface defects exploited.

Bei einer Methode zum Nachweis der Streufelder wird ein fluoreszierendes magnetisches Pulver verwendet, das in trockenem oder aufgeschlämmten Zustand über dem Knüppel verteilt wird. Das Magnetpulver sammelt sich an den Streufeldern und wird durch Belichtung des Knüppels mit ultraviolettem Licht sichtbar gemacht. Danach werden die so ermittelten Risse manuell markiert. Dieses Verfahren liefert zwar eine vergleichsweise gute Anzeige von Oberflächenrissen. Jedoch beschränkt die manuelle Markierung der Fehlstellen die Prüfleistung und die Qualität der Markierungen ist zudem von der Erfahrung und den Fähigkeiten des Prüfenden abhängig. Ferner sind mit diesem Verfahren Probleme insoweit verbunden, als durch das auf den zu prüfenden Knüppel gegebene Pulver eine Verschmutzung des Prüfbereichs und eine Gefährdung des Prüfenden gegeben ist.One method for detecting the stray fields is a fluorescent one magnetic powder is used, which is spread over the billet when dry or slurried. The magnetic powder collects at the stray fields and is made visible by exposing the stick to ultraviolet light. The cracks identified in this way are then marked manually. Although this method provides a comparatively good indication of Surface cracks. However, the manual marking of the imperfections limits the testing performance and the quality of the markings also depends on the experience and skills of the examiner. Furthermore, problems are associated with this process insofar as than the powder placed on the billet to be tested contaminates the test area and poses a risk to the Examiners is given.

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Bei einer anderen Methode wird der Knüppel magnetisiert und mit einem Magnetpulver besprüht,das sich über die Hisse legt und dort festsetzt. Danach wird der ganze Knüppel mit Farbstoff und Fixiermittel "besprüht, welche an den. Stellen nicht haften, an denen sich Magnetpulveransammlungen befinden, wodurch eine Art Negativ der Fehlerbilder entsteht. Dieses Verfahren wird zwar automatisierbar, hat jedoch Nachteile, da das Aufsprühen von Fixiermittel über den ganzen Knüppel neben dem Fixiemiittelver- · brauch eine Belastung der Umgebung und Umwelt darstellt.In another method, the billet is magnetized and sprayed with a magnetic powder that lies over the hoist and there states. Then the whole billet is sprayed with dye and fixing agent, which do not adhere to the places where there are magnetic powder accumulations, which creates a kind of negative of the defect images. This procedure will though automatable, but has disadvantages, since the spraying of fixing agent over the whole stick in addition to the fixing agent consumption is a burden on the environment and the environment.

Nach einer weiteren bekannten Methode werden die Streufelder durch Anpressen eines Magnetbandes gegen den vorbeirollenden Walzenbarren festgehalten, während das Ablesen des Rissemusters am Magnetband erfolgt. Die sich daraus ergebende Information wird sodann zum Markieren der Risse an den Knüppeln verwendet. Dieses Verfahren und die dazu erforderliche Ausrüstung haben sich aber als reparatur- und störanfällig und daher für einen Stahlwerkbetrieb als ungenügend erwiesen.According to another known method, the stray fields are removed by pressing a magnetic tape against the one rolling by Roll bar held while reading the crack pattern on the magnetic tape. The resulting information is then used to mark the cracks on the billets. Have this procedure and the necessary equipment but proved to be susceptible to repairs and malfunctions and therefore unsatisfactory for a steel mill operation.

Zum Festhalten des Magnetpulverbilds ist es auch schon bekannt geworden Fernsehkameras oder Fotozellen zum Lesen der Pulveransammlungen an Werkstoff-Fehlern zu verwenden, die eine automatische Markierung der Knüppel ermöglichen.TV cameras or photocells for reading the accumulations of powder have also become known for holding the magnetic powder image to use an automatic Enable marking of the sticks.

Desweiteren ist der Einsatz von elektromagnetischen Methoden, beispielsweise der so genannten Wirbelstrommethode, bekannt. Hier wird eine kleine Spule verwendet, die den Knüppel abtastet. An den Rissen ändert sich das magnetische Feld. Diese Aenderungen lassen sich elektrisch registrieren. Die Verwendung dieser Methode setzt jedoch voraus, daß ein gleichmäßiger Abstand zum Knüppel eingehalten wird. Dadurch ergeben sich Probleme an den Ecken des zu prüfenden Knüppels.Furthermore, the use of electromagnetic methods, for example the so-called eddy current method, is known. Here a small coil is used that scans the stick. The magnetic field changes at the cracks. These changes can be registered electrically. However, using this method assumes that there is an even spacing to the Stick is observed. This creates problems at the corners of the billet to be tested.

Schließlich sind auch Eindringverfahren zum Nachweis von Rissen, die von der Oberfläche der Prüflinge ausgehen, bekannt. Bei diesen nicht auf Prüflinge aus magnesierbaren Werkstoffen beschränkten Verfahren dringt gefärbte oder fluoreszierende Flüssigkeit in die Oberflächenrisse ein, durch welche die Risse unmittelbarFinally, penetration methods are also available for the detection of cracks, which emanate from the surface of the test specimen is known. These are not restricted to test objects made of magnesia-able materials Procedure penetrates colored or fluorescent liquid into the surface cracks, through which the cracks immediately

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oder mittelbar sichtbar gemacht werden. Wesentliche Nachteile dieser Verfahren sind vor allem: die Anwendung von wenigstens einer Flüssigkeit, die erforderliche vergleichsweise lange Eindringzeit, die lange Prüfzeit.or made visible indirectly. The main disadvantages of these methods are: the use of at least of a liquid, the required comparatively long penetration time, the long test time.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zum Prüfen von Metallkappe In, insbesondere zum Nachweis von Rissen und Oberflächenfehlern an Metallknüppeln, zu schaffen, das unter Ausräumung der vorgenannten Nachteile eine rasche, zuverlässige sowie die Steuerung nachfolgender Prozesse ermöglichende Erfassung der Fehlstellen erlaubt.The invention therefore aims to provide a method for testing metal cap In, in particular for the detection of cracks and Surface defects on metal billets, to create a fast, reliable one while eliminating the aforementioned disadvantages as well as the control of subsequent processes enables the detection of the defects.

Dies wird dadurch erreicht, daß der zu prüfende Metallknüppel an der Oberfläche mit Hochfrequenzstrom erwärmt wird, wodurch eventuelle Risse und Oberflächenfehler als Streifenmuster in Erscheinung treten, das das Temperaturprofil über dem Knüppel darstellt und das mittels einer Infrarot-Abbildungseinrichtung abgelesen wird.This is achieved in that the metal billet to be tested is heated on the surface with high-frequency current, as a result of which possible cracks and surface defects appear as a striped pattern, which shows the temperature profile over the billet and which is read by an infrared imaging device.

Auf diese Weise wird erreicht, daß das Temperaturprofil über einem einer Hochfrequenzerwärmung ausgesetzten Metallknüppel, wobei scharfe Ecken und Oberflächenfehler durch Hochfrequenzinduzieren besonders erwärmt werden, festgestellt und durch Ablesen mit einer Infrarot-Kamera festgehalten wird. Dabei ist der Einsatz rasch arbeitender, aus anderem Zusammenhang bekannter Infrarot-Abbildungseinrichtungen wesentlich. Die Anwendung dieses Verfahrens ist keineswegs auf Prüflinge aus magnetisierbaren Werkstoffen beschränkt.In this way it is achieved that the temperature profile over a metal billets exposed to high frequency heating, with sharp corners and surface defects being induced by high frequency particularly heated, determined and recorded by reading with an infrared camera. Here is the Use of rapidly working infrared imaging devices known from another context is essential. Applying this The procedure is by no means restricted to test objects made of magnetizable materials.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Temperatur während oder unmittelbar nach der Erwärmung des Knüppels abgelesen wird. Diese Maßnahme der Temperaturortung während oder unmittelbar nach der v/ärmeinduzierung ist wesentlich, wenn bei Metallen mit gutem Wärmeleitvermögen ein exaktes Temperaturprofil erhalten werden soll.An advantageous further development is that the temperature can be read off during or immediately after the billet is heated will. This measure of temperature detection during or immediately after the induction of heat is essential when working with metals an exact temperature profile is to be obtained with good thermal conductivity.

Eine weitere Weiterbildung besteht darin, daß die abgelesenen Temperaturen an einen Datenverarbeiter weitergeleitet werden, derAnother development is that the read temperatures are forwarded to a data processor, the

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Steuersignale für eine Markiereinrichtung und/oder eine Schleifeinrichtung abgibt. Dadurch ist es möglich, mit der durch das abgelesene Temperaturprofil gegebenen Information die automatische Steuerung einer sich anschließenden Markierung wie auch die vollautomatische Steuerung eines sich zur Entfernung der Risse. anschließenden Schleifvorgangs durchzuführen.Control signals for a marking device and / or a grinding device gives away. This makes it possible to use the information given by the temperature profile that has been read off to carry out the automatic Control of a subsequent marking as well as the fully automatic control of a to remove the cracks. subsequent grinding process.

Eine weitere Weiterbildung besteht darin, daß die Erwärmung des ' Metallknüppels bei Transport durch eine Hochfrequenz-Induktionsspule erfolgt. Da der zu prüfende Knüppel, beispielsweise ein Walzbarren, die Induktionsspule auf einer Rollbahn passieren kann, ohne daß es erforderlich ist von dieser abgehoben zu werden, ist eine wesentliche Vereinfachung der Prüfeinrichtung insgesamt gegeben.Another development is that the heating of the ' Metal billet when transported through a high-frequency induction coil. As the billet to be tested, for example a Rolling ingots that induction coil can pass on a runway without it being necessary to be lifted from it, a significant simplification of the test facility is given.

Beim Betrieb nach dem Verfahren nach der Erfindung wird der zu prüfende Metallknüppel auf Rollen durch eine Hochfrequenz-Induktionsspule befördert und dabei an der Oberfläche erwärmt. Die Oberflächentemperatur wird unmittelbar nach Passieren der Induktionsspule durch Abtasten mit einer über dem Knüppel angeordneten Infrarot-Kamera abgelesen. Bei Erfassen des Temperaturprofils quer über den Knüppel wird man eine Temperatursteigerung an den Rissen feststellen. Diese Temperaturprofile bilden ein streifenförmiges Temperaturmuster über der Knüppeloberfläche. Ein Riss wird sich durch eine Wiederholung des Streifenmusters von Streifen zu Streifen darstellen. Das sich ergebende Muster wird so-When operating according to the method according to the invention, the to Testing metal billets are transported on rollers through a high-frequency induction coil and the surface is heated in the process. the Surface temperature is determined immediately after passing the induction coil by scanning with a placed above the stick Infrared camera read. When recording the temperature profile across the stick, you will see a temperature increase on the Detect cracks. These temperature profiles form a strip-shaped temperature pattern over the surface of the billet. A crack will be represented by a repetition of the stripe pattern from stripe to stripe. The resulting pattern is thus

dann analysiert, um feststellen zu können, ob es sich um einen Riss handelt und welche Ausdehnung er hat. Die Analyse wird dabei vorzugsweise automatisch in einem Datenverarbeiter vorgenommen. then analyzed to determine if it is a crack and what extent it is. The analysis is doing it preferably done automatically in a data processor.

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Claims

LICHTENSTEINSTRASSE 3 FERNSPRECHER: (0611) 555061 TELEGRAMME: LOMOSAPATENT LANDESZENTHALBANK 50007149 POSTSCHECK-KONTO FFM. 1667-609LICHTENSTEINSTRASSE 3 TELEPHONE: (0611) 555061 TELEGRAMS: LOMOSAPATENT LANDESZENTHALBANK 50007149 POSTSCHECK ACCOUNT FFM. 1667-609

Elkem-Spigerverket a / s
Middelthuns gate 27, N Oslo 3

Claims

Λ)) Method for testing metal billets, in particular for the detection of cracks and surface defects on metal billets, characterized in that the metal billet is heated on the surface by means of high-frequency current and that the temperature profile above the billet is read using an infrared imaging device.

2) Method according to claim 1, characterized in that the Temperature during or immediately after. Heating the metal billet is read.

3) Procedure according to. Claim 1 or 2, characterized in that that the read temperatures are sent to a data processor be forwarded, which supplies the control signals for a marking device and / or a grinding device.

4-) Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the heating takes place during transport by a high-frequency induction coil.

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