JP2003240759A - 鋼材のＳｉ濃度測定方法、及びおよび電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
鋼材のＳｉ濃度測定方法、及びおよび電磁鋼板の製造方法Info
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- JP2003240759A JP2003240759A JP2002040883A JP2002040883A JP2003240759A JP 2003240759 A JP2003240759 A JP 2003240759A JP 2002040883 A JP2002040883 A JP 2002040883A JP 2002040883 A JP2002040883 A JP 2002040883A JP 2003240759 A JP2003240759 A JP 2003240759A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い周波数の交流励磁を行うことなく、鋼材
の表層付近のSi濃度を精度良く測定する方法を提供す
る。 【解決手段】 鋼材１の磁化レベルを、磁化力コントロ
ーラ２から、磁化器３に流す電流を調節することにより
制御する。そして、渦電流センサ４および渦電流センサ
電子回路５を用いて、渦電流測定を行い、その結果をも
とに鋼材のSi濃度の測定を行う。磁化レベルは、平均濃
度測定時には、あらかじめ測定しておいたそれぞれの鋼
板のＢ−Ｈカーブにおいて、十分に飽和レベルに近く、
サンプルによる微分透磁率の変動が、渦電流測定に大き
く影響しないレベルとなるよう、磁化レベルコントロー
ラ２により直流磁化器３の磁化電流を制御する。また、
表層濃度測定時には、磁化電流を平均濃度測定時の1/10
に設定する。
の表層付近のSi濃度を精度良く測定する方法を提供す
る。 【解決手段】 鋼材１の磁化レベルを、磁化力コントロ
ーラ２から、磁化器３に流す電流を調節することにより
制御する。そして、渦電流センサ４および渦電流センサ
電子回路５を用いて、渦電流測定を行い、その結果をも
とに鋼材のSi濃度の測定を行う。磁化レベルは、平均濃
度測定時には、あらかじめ測定しておいたそれぞれの鋼
板のＢ−Ｈカーブにおいて、十分に飽和レベルに近く、
サンプルによる微分透磁率の変動が、渦電流測定に大き
く影響しないレベルとなるよう、磁化レベルコントロー
ラ２により直流磁化器３の磁化電流を制御する。また、
表層濃度測定時には、磁化電流を平均濃度測定時の1/10
に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は厚板や型鋼、熱延鋼
板、冷延鋼板、電磁鋼板、鋼箔などの鋼材において、表
層部においてSi濃度が高く、厚さ方向内部側にてSi濃度
が低くなる場合に、表層Si濃度を渦電流計測（電磁誘導
計測）により精度良く測定する方法、及び電磁鋼板の製
造方法に関するものである。
板、冷延鋼板、電磁鋼板、鋼箔などの鋼材において、表
層部においてSi濃度が高く、厚さ方向内部側にてSi濃度
が低くなる場合に、表層Si濃度を渦電流計測（電磁誘導
計測）により精度良く測定する方法、及び電磁鋼板の製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術の技術】電磁鋼板など磁気的な性質が重要な
鋼材においては、鋼中のSi濃度により磁気的性質が大き
く変わるため、Si濃度を所定のレベルに作り込むことが
品質管理上重要である。特に（少なくとも鋼板の厚さ方
向の一部の）Si濃度を磁気特性の優れた6.5％近傍に設
定する電磁鋼板では、Si濃度制御の重要性は高い。
鋼材においては、鋼中のSi濃度により磁気的性質が大き
く変わるため、Si濃度を所定のレベルに作り込むことが
品質管理上重要である。特に（少なくとも鋼板の厚さ方
向の一部の）Si濃度を磁気特性の優れた6.5％近傍に設
定する電磁鋼板では、Si濃度制御の重要性は高い。
【０００３】Si濃度を6.5％近傍に設定する電磁鋼板に
は、大きく分けて２種類の品種が存在する。一つは、厚
さ方向に均一なSi濃度を持つもので、他の一つは表層部
でSi濃度が6.5％近傍になり、内部に行くに従いSi濃度
が３〜４％台まで低下するもの（傾斜濃度材）である。
は、大きく分けて２種類の品種が存在する。一つは、厚
さ方向に均一なSi濃度を持つもので、他の一つは表層部
でSi濃度が6.5％近傍になり、内部に行くに従いSi濃度
が３〜４％台まで低下するもの（傾斜濃度材）である。
【０００４】このような、Si濃度が厚さ方向の分布を持
つ鋼材、特に上記傾斜濃度材のような材料では、硬さが
硬くなるため圧延することが困難である。それ故、３％
Si程度の冷延鋼板を製造し、それにＣＶＤ法等によりSi
を浸透させてSi濃度を高めることが行われている。この
ような鋼板においては、表層部ではSi濃度が高く6.5％
に達するが、鋼板内部に行くに従ってSi濃度が低下す
る。
つ鋼材、特に上記傾斜濃度材のような材料では、硬さが
硬くなるため圧延することが困難である。それ故、３％
Si程度の冷延鋼板を製造し、それにＣＶＤ法等によりSi
を浸透させてSi濃度を高めることが行われている。この
ような鋼板においては、表層部ではSi濃度が高く6.5％
に達するが、鋼板内部に行くに従ってSi濃度が低下す
る。
【０００５】このような鋼材においては、Si濃度分布が
鋼板の磁気特性に大きな影響を与えるため、鋼板厚さ方
向の平均的なSi濃度だけではなく、表層部のSi濃度も重
要な管理指標である。従来の表層Si濃度の測定方法とし
ては、例えば、特開２００１−２７２３７８号公報に記
載されているように、直流磁化を磁気飽和レベルあるい
は磁気飽和レベル近傍まで印加し、その磁化された部分
に対し、渦電流測定を行う方式が提案されている。
鋼板の磁気特性に大きな影響を与えるため、鋼板厚さ方
向の平均的なSi濃度だけではなく、表層部のSi濃度も重
要な管理指標である。従来の表層Si濃度の測定方法とし
ては、例えば、特開２００１−２７２３７８号公報に記
載されているように、直流磁化を磁気飽和レベルあるい
は磁気飽和レベル近傍まで印加し、その磁化された部分
に対し、渦電流測定を行う方式が提案されている。
【０００６】これは、図４に示すように一般に電磁鋼板
などの鋼材に使用されるSi濃度の範囲では電気抵抗率が
Si濃度に対して単調に変化することを利用したもので、
抵抗率と相関関係のある渦電流信号レベルからSi濃度を
測定するものである。
などの鋼材に使用されるSi濃度の範囲では電気抵抗率が
Si濃度に対して単調に変化することを利用したもので、
抵抗率と相関関係のある渦電流信号レベルからSi濃度を
測定するものである。
【０００７】この方法では、鋼材を磁気飽和レベルある
いは磁気飽和レベル近傍まで直流磁化した上で、交流磁
化し、この交流磁化により発生する渦電流の大きさを、
その渦電流により発生する磁束の大きさを計測すること
により測定する。そして、測定された渦電流の大きさか
ら電気抵抗率を知り、それからSi含有量を計測する。
いは磁気飽和レベル近傍まで直流磁化した上で、交流磁
化し、この交流磁化により発生する渦電流の大きさを、
その渦電流により発生する磁束の大きさを計測すること
により測定する。そして、測定された渦電流の大きさか
ら電気抵抗率を知り、それからSi含有量を計測する。
【０００８】この方法において、鋼材を磁気飽和レベル
あるいは磁気飽和レベル近傍まで磁化する理由は、以下
のようなものである。渦流測定出力に影響を与える対象
材料の物性としては、上記に述べた抵抗率の他に、微分
透磁率がある。最大微分透磁率は、図５に示すようにSi
濃度変化に伴い、「非」単調に変化する。また、同じ直
流磁界を印加した場合に、鋼材に応じて磁化の程度が異
なり、それに伴い、微分透磁率が異なるという問題もあ
る。
あるいは磁気飽和レベル近傍まで磁化する理由は、以下
のようなものである。渦流測定出力に影響を与える対象
材料の物性としては、上記に述べた抵抗率の他に、微分
透磁率がある。最大微分透磁率は、図５に示すようにSi
濃度変化に伴い、「非」単調に変化する。また、同じ直
流磁界を印加した場合に、鋼材に応じて磁化の程度が異
なり、それに伴い、微分透磁率が異なるという問題もあ
る。
【０００９】これらの理由のために、検出される渦電流
の大きさとSi濃度は単純な関係にはならず、また、鋼材
ごとに変化するという問題がある。これにたいし、鋼材
を磁気飽和レベルあるいは磁気飽和レベル近傍まで磁化
すれば、微分透磁率は０又はそれに近い値となり、Si濃
度や鋼材により変化しなくなるので、渦電流の大きさと
Si含有量が比例するようになり、正確な測定が可能とな
る。それと同時に、磁束と渦電流の浸透深さが深くな
り、鋼材全体に亘る平均的なSi含有量を測定することが
できるようになる。
の大きさとSi濃度は単純な関係にはならず、また、鋼材
ごとに変化するという問題がある。これにたいし、鋼材
を磁気飽和レベルあるいは磁気飽和レベル近傍まで磁化
すれば、微分透磁率は０又はそれに近い値となり、Si濃
度や鋼材により変化しなくなるので、渦電流の大きさと
Si含有量が比例するようになり、正確な測定が可能とな
る。それと同時に、磁束と渦電流の浸透深さが深くな
り、鋼材全体に亘る平均的なSi含有量を測定することが
できるようになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように表層付近でSi濃度が高く、厚さ方向内部ではSi濃
度が低くされている鋼材では、表層付近の磁気特性（鉄
損値等）が問題となり、そのため、表層付近のSi濃度を
選択的に測定することが必要となってくる。このような
鋼材のSi濃度を渦電流計測を利用して測定するには、印
加する交流磁界の周波数を高くし、表皮効果によって浸
透する磁束や発生する渦電流の深さを浅くすることによ
り、表層部のみの測定を行うことができる。
ように表層付近でSi濃度が高く、厚さ方向内部ではSi濃
度が低くされている鋼材では、表層付近の磁気特性（鉄
損値等）が問題となり、そのため、表層付近のSi濃度を
選択的に測定することが必要となってくる。このような
鋼材のSi濃度を渦電流計測を利用して測定するには、印
加する交流磁界の周波数を高くし、表皮効果によって浸
透する磁束や発生する渦電流の深さを浅くすることによ
り、表層部のみの測定を行うことができる。
【００１１】しかしながら、磁束や渦電流の浸透深さ
は、微分透磁率が低下するに従って深くなるため、微分
透磁率が０に近いような状態で表層部のみの測定を行お
うとすると、それに対応して印加する交流磁界の周波数
を著しく高くしなければならなくなる。例えば内部のSi
％が３〜４％程度で、表層のSi％が6.5％近傍の、厚さ
１mm以下の薄鋼帯などにおいて、その表層（表面より約
１０μmまであるいは約１００μmまで）のSi濃度を測定
するためには、非常に高い周波数での励磁が必要にな
る。
は、微分透磁率が低下するに従って深くなるため、微分
透磁率が０に近いような状態で表層部のみの測定を行お
うとすると、それに対応して印加する交流磁界の周波数
を著しく高くしなければならなくなる。例えば内部のSi
％が３〜４％程度で、表層のSi％が6.5％近傍の、厚さ
１mm以下の薄鋼帯などにおいて、その表層（表面より約
１０μmまであるいは約１００μmまで）のSi濃度を測定
するためには、非常に高い周波数での励磁が必要にな
る。
【００１２】鉄鋼ラインのような大型電動機をはじめと
する、電磁気的なノイズの大きな環境において、またケ
ーブルが長くなりがちなオンラインにおいて、高い周波
数で安定に測定を行うことは、非常に困難を伴うため、
このような場合従来技術をそのまま適用することは現実
的ではない。
する、電磁気的なノイズの大きな環境において、またケ
ーブルが長くなりがちなオンラインにおいて、高い周波
数で安定に測定を行うことは、非常に困難を伴うため、
このような場合従来技術をそのまま適用することは現実
的ではない。
【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、高い周波数の交流励磁を行うことなく、鋼材の
表層付近のSi濃度を精度良く測定する方法、及び電磁鋼
板の製造方法を提供することを課題とする。
もので、高い周波数の交流励磁を行うことなく、鋼材の
表層付近のSi濃度を精度良く測定する方法、及び電磁鋼
板の製造方法を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、表層部においてSi濃度が高く、厚さ方
向内部に行くに従ってSi濃度が低くなる鋼材の、表層部
のSi濃度を渦電流計測により測定する方法であって、鋼
材全体を磁気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い
直流磁界を印加し、その上で鋼材に交流磁界を印加し
て、それにより発生する渦電流に起因する磁束の大きさ
を求めることにより、鋼材のSi濃度を測定することを特
徴とする鋼材のSi濃度測定方法（請求項１）である。
の第１の手段は、表層部においてSi濃度が高く、厚さ方
向内部に行くに従ってSi濃度が低くなる鋼材の、表層部
のSi濃度を渦電流計測により測定する方法であって、鋼
材全体を磁気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い
直流磁界を印加し、その上で鋼材に交流磁界を印加し
て、それにより発生する渦電流に起因する磁束の大きさ
を求めることにより、鋼材のSi濃度を測定することを特
徴とする鋼材のSi濃度測定方法（請求項１）である。
【００１５】前述のように、従来のSi濃度測定方法にお
いては、鋼材をその磁気飽和レベルに近いレベルまで直
流磁化していた。それに対し、本手段においては、ある
程度の直流磁化を行うが、その磁化レベルが鋼材全体を
磁気飽和に近いレベルに磁化されるレベルよりも低いレ
ベルに抑える。
いては、鋼材をその磁気飽和レベルに近いレベルまで直
流磁化していた。それに対し、本手段においては、ある
程度の直流磁化を行うが、その磁化レベルが鋼材全体を
磁気飽和に近いレベルに磁化されるレベルよりも低いレ
ベルに抑える。
【００１６】このようにすると、鋼板の磁化レベルが、
微分透磁率が高い範囲となるので、磁束と渦電流の浸透
深さが浅くなり、よって、表層部のみのSi含有量の測定
を行うことができる。特に本手段が対象としている表層
部においてSi濃度が高く、厚さ方向内部に行くに従って
Si濃度が低くなる鋼材においては、Si濃度が高い表層部
における透磁率が高くなるので、交流磁束と渦電流はこ
の部分では大きくなり、透磁率が低い鋼材の内部に行く
に従って、交流磁束と渦電流が急激に減少する。よっ
て、本手段は、このような鋼材のSi濃度測定に適したも
のであると言える。
微分透磁率が高い範囲となるので、磁束と渦電流の浸透
深さが浅くなり、よって、表層部のみのSi含有量の測定
を行うことができる。特に本手段が対象としている表層
部においてSi濃度が高く、厚さ方向内部に行くに従って
Si濃度が低くなる鋼材においては、Si濃度が高い表層部
における透磁率が高くなるので、交流磁束と渦電流はこ
の部分では大きくなり、透磁率が低い鋼材の内部に行く
に従って、交流磁束と渦電流が急激に減少する。よっ
て、本手段は、このような鋼材のSi濃度測定に適したも
のであると言える。
【００１７】さらに、また、ある程度の直流磁化を行っ
ているので、直流磁化が無い場合に比して、材料変化や
Si含有量変化に伴う微分透磁率の変化があまり無くな
り、測定精度も確保することができる。特に本手段が対
象としている表層部においてSi濃度が高く、厚さ方向内
部に行くに従ってSi濃度が低くなる鋼材においては、Si
濃度が高い表層部における透磁率が高くなるので、磁束
は表層部に集中する傾向にあり、このことにより、表層
部における微分透磁率の変化を小さくすることができ、
本手段は、この面からも、このような鋼材のSi濃度測定
に適したものであるといえる。
ているので、直流磁化が無い場合に比して、材料変化や
Si含有量変化に伴う微分透磁率の変化があまり無くな
り、測定精度も確保することができる。特に本手段が対
象としている表層部においてSi濃度が高く、厚さ方向内
部に行くに従ってSi濃度が低くなる鋼材においては、Si
濃度が高い表層部における透磁率が高くなるので、磁束
は表層部に集中する傾向にあり、このことにより、表層
部における微分透磁率の変化を小さくすることができ、
本手段は、この面からも、このような鋼材のSi濃度測定
に適したものであるといえる。
【００１８】前記課題を解決するための第２の手段は、
表層部においてSi濃度が高く、厚さ方向内部に行くに従
ってSi濃度が低くなる鋼材の、表層部及び厚さ方向平均
のSi濃度を渦電流計測により測定する方法であって、鋼
材全体を磁気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い
直流磁界と、鋼材全体を磁気飽和に近いレベルまで磁化
させるだけの直流磁界を交互に印加し、その上で鋼材に
交流磁界を印加して、それにより発生する渦電流に起因
する磁束の大きさを求めることにより、鋼材のSi濃度を
測定することを特徴とする鋼材のSi濃度測定方法（請求
項２）である。
表層部においてSi濃度が高く、厚さ方向内部に行くに従
ってSi濃度が低くなる鋼材の、表層部及び厚さ方向平均
のSi濃度を渦電流計測により測定する方法であって、鋼
材全体を磁気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い
直流磁界と、鋼材全体を磁気飽和に近いレベルまで磁化
させるだけの直流磁界を交互に印加し、その上で鋼材に
交流磁界を印加して、それにより発生する渦電流に起因
する磁束の大きさを求めることにより、鋼材のSi濃度を
測定することを特徴とする鋼材のSi濃度測定方法（請求
項２）である。
【００１９】本手段によれば、表層部のSi濃度と、鋼材
全体に亘るSi濃度の平均値とを、同時に測定することが
できる。
全体に亘るSi濃度の平均値とを、同時に測定することが
できる。
【００２０】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段であって、鋼板全体を磁
気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い直流磁界の
レベルを、鋼板全体を飽和磁化するレベルの1/5以下と
することを特徴とするもの（請求項３）である。
前記第１の手段又は第２の手段であって、鋼板全体を磁
気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い直流磁界の
レベルを、鋼板全体を飽和磁化するレベルの1/5以下と
することを特徴とするもの（請求項３）である。
【００２１】本手段においては、ある程度の直流磁化を
行うことにより微分透磁率を安定させ、かつ、確実に磁
束と渦電流の浸透深さを浅くして、鋼材表層部のSi濃度
を測定することができる。
行うことにより微分透磁率を安定させ、かつ、確実に磁
束と渦電流の浸透深さを浅くして、鋼材表層部のSi濃度
を測定することができる。
【００２２】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第１の手段から第３の手段のいずれかである鋼材の
Si濃度測定方法により、鋼板の表層部又は鋼板の表層部
と鋼板厚さ方向平均のSi濃度の測定を行って、これらの
値が規格内に入っているもののみを合格品として最終製
品とする工程を有することを特徴とする電磁鋼板の製造
方法（請求項４）である。
前記第１の手段から第３の手段のいずれかである鋼材の
Si濃度測定方法により、鋼板の表層部又は鋼板の表層部
と鋼板厚さ方向平均のSi濃度の測定を行って、これらの
値が規格内に入っているもののみを合格品として最終製
品とする工程を有することを特徴とする電磁鋼板の製造
方法（請求項４）である。
【００２３】本手段においては、少なくとも表層部のSi
濃度を測定し、これらの値が規格内に入っているものの
みを最終製品としているので、不良品を出荷することを
防止できる。
濃度を測定し、これらの値が規格内に入っているものの
みを最終製品としているので、不良品を出荷することを
防止できる。
【００２４】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第１の手段から第３の手段のいずれかである鋼材の
Si濃度測定方法により、鋼板の表層部又は鋼板の表層部
と鋼板厚さ方向平均のSi濃度の測定を行って、これらの
値を製造工程にフィードバックする工程を有することを
特徴とする電磁鋼板の製造方法（請求項５）である本手
段においては、Si濃度の測定を非破壊検査で行うことが
できるために、実績を迅速に製造工程にフィードバック
することができ、歩留を向上させることができる。
前記第１の手段から第３の手段のいずれかである鋼材の
Si濃度測定方法により、鋼板の表層部又は鋼板の表層部
と鋼板厚さ方向平均のSi濃度の測定を行って、これらの
値を製造工程にフィードバックする工程を有することを
特徴とする電磁鋼板の製造方法（請求項５）である本手
段においては、Si濃度の測定を非破壊検査で行うことが
できるために、実績を迅速に製造工程にフィードバック
することができ、歩留を向上させることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図を用いて説明す
る。測定装置として、図１に示すようなものを用いた。
鋼材１の磁化レベルを、磁化力コントローラ２から、磁
化器３に流す電流を調節することにより制御する。そし
て、渦電流センサ４および渦電流センサ電子回路５を用
いて、渦電流測定を行い、その結果をもとに鋼材のSi濃
度の測定を行う。この装置や測定方法の詳細は、特開２
００１−２７２３７８号公報に記載されているものと変
わるところはない。
る。測定装置として、図１に示すようなものを用いた。
鋼材１の磁化レベルを、磁化力コントローラ２から、磁
化器３に流す電流を調節することにより制御する。そし
て、渦電流センサ４および渦電流センサ電子回路５を用
いて、渦電流測定を行い、その結果をもとに鋼材のSi濃
度の測定を行う。この装置や測定方法の詳細は、特開２
００１−２７２３７８号公報に記載されているものと変
わるところはない。
【００２６】測定対象としては、Si％が表層で6.5％近
傍、厚さ方向内部に行くに従い、段々小さくなり、中央
部付近で３〜４％程度となる厚さ0.12mmの電磁鋼板薄鋼
板を用いた。その表層（この場合表面より数１０μmま
で）の平均的Si濃度（以下表層濃度と呼ぶ）および板厚
全体の平均的Si濃度（以下平均濃度と呼ぶ）を図１に示
す測定装置で測定した。両測定とも、渦電流センサ４の
励磁周波数は300kHzとした。渦電流センサ４のコイルの
形状はプローブ型とし、渦電流センサ４の鋼板１側の面
と鋼板の距離（リフトオフ）は２ｍｍとした。
傍、厚さ方向内部に行くに従い、段々小さくなり、中央
部付近で３〜４％程度となる厚さ0.12mmの電磁鋼板薄鋼
板を用いた。その表層（この場合表面より数１０μmま
で）の平均的Si濃度（以下表層濃度と呼ぶ）および板厚
全体の平均的Si濃度（以下平均濃度と呼ぶ）を図１に示
す測定装置で測定した。両測定とも、渦電流センサ４の
励磁周波数は300kHzとした。渦電流センサ４のコイルの
形状はプローブ型とし、渦電流センサ４の鋼板１側の面
と鋼板の距離（リフトオフ）は２ｍｍとした。
【００２７】磁化レベルは、平均濃度測定時には、あら
かじめ測定しておいたそれぞれの鋼板のＢ−Ｈカーブに
おいて、十分に飽和レベルに近く、サンプルによる微分
透磁率の変動が、渦電流測定に大きく影響しないレベル
となるよう、磁化レベルコントローラ２により直流磁化
器３の磁化電流を制御した。また、表層濃度測定時に
は、磁化電流を平均濃度測定時の1/10に設定した。磁化
レベルは、磁化レベルコントローラ２により、時間的に
ある周期毎に切り替え、平均濃度測定と表層濃度測定を
交互に行った。渦電流センサ２の出力は、渦電流センサ
電子回路５に含まれるロックインアンプにより処理さ
れ、渦電流測定値を得る。
かじめ測定しておいたそれぞれの鋼板のＢ−Ｈカーブに
おいて、十分に飽和レベルに近く、サンプルによる微分
透磁率の変動が、渦電流測定に大きく影響しないレベル
となるよう、磁化レベルコントローラ２により直流磁化
器３の磁化電流を制御した。また、表層濃度測定時に
は、磁化電流を平均濃度測定時の1/10に設定した。磁化
レベルは、磁化レベルコントローラ２により、時間的に
ある周期毎に切り替え、平均濃度測定と表層濃度測定を
交互に行った。渦電流センサ２の出力は、渦電流センサ
電子回路５に含まれるロックインアンプにより処理さ
れ、渦電流測定値を得る。
【００２８】鋼板Si濃度分布が既知のサンプルを用いて
事前に求めておいた、それぞれの測定条件における渦電
流測定値と鋼板のSi濃度との関係を示す表層濃度測定用
および平均濃度測定用校正線を使用し、渦電流測定値よ
りSi濃度を求めた（渦電流センサ電子回路５に含まれる
「渦電流出力→Si濃度」変換手段による）。
事前に求めておいた、それぞれの測定条件における渦電
流測定値と鋼板のSi濃度との関係を示す表層濃度測定用
および平均濃度測定用校正線を使用し、渦電流測定値よ
りSi濃度を求めた（渦電流センサ電子回路５に含まれる
「渦電流出力→Si濃度」変換手段による）。
【００２９】電磁鋼板薄鋼板１を製造ラインに通板させ
ながら、表層濃度測定および平均濃度測定を交互に実施
し、その後被測定部を鋼帯切断ラインにて板状に切り出
し、従来真値とされている、渦流法とは異なる別のオフ
ライン手法にて分析し、渦流法測定結果と比較した。表
層濃度測定結果を図２に、また平均濃度測定結果を図３
に示す。
ながら、表層濃度測定および平均濃度測定を交互に実施
し、その後被測定部を鋼帯切断ラインにて板状に切り出
し、従来真値とされている、渦流法とは異なる別のオフ
ライン手法にて分析し、渦流法測定結果と比較した。表
層濃度測定結果を図２に、また平均濃度測定結果を図３
に示す。
【００３０】図２は、真値としている蛍光Ｘ線分析から
求めたSi濃度と渦電流測定値の関係を示したもので、両
者は良く一致しており、精度良く測定されていることが
分かる。また図３は真値として化学的な分析方法により
平均濃度を求めたSi濃度と本実施例による渦電流測定か
ら求めたSi濃度を比較したもので、これもまた精度良く
測定されていることがわかる。
求めたSi濃度と渦電流測定値の関係を示したもので、両
者は良く一致しており、精度良く測定されていることが
分かる。また図３は真値として化学的な分析方法により
平均濃度を求めたSi濃度と本実施例による渦電流測定か
ら求めたSi濃度を比較したもので、これもまた精度良く
測定されていることがわかる。
【００３１】このように製造ライン中にて、精度良くSi
濃度分布に関する情報が得られるため、この結果をもと
に製造した製品の客先への品質保証、仕様を満たさない
部位の部分的削除、および製造条件へのフィードバック
に使用することができ、歩留を向上させることができる
と共に、磁気特性の良い電磁鋼板を製造することが可能
となる。
濃度分布に関する情報が得られるため、この結果をもと
に製造した製品の客先への品質保証、仕様を満たさない
部位の部分的削除、および製造条件へのフィードバック
に使用することができ、歩留を向上させることができる
と共に、磁気特性の良い電磁鋼板を製造することが可能
となる。
【００３２】なお、上記２つの実施例について、図１に
おいては、渦電流センサ４と直流磁化器３は鋼材１を挟
んで反対側に設置されている例を示しているが、渦電流
センサ２と直流磁化器３が鋼材１に関し、同じ側に配置
されても構わない。
おいては、渦電流センサ４と直流磁化器３は鋼材１を挟
んで反対側に設置されている例を示しているが、渦電流
センサ２と直流磁化器３が鋼材１に関し、同じ側に配置
されても構わない。
【００３３】上記の例では、表層濃度測定時と平均濃度
測定時の測定条件の違いを磁化レベルにより制御してい
るが、この際励磁周波数をも変更して表皮深さを制御し
てもよい。
測定時の測定条件の違いを磁化レベルにより制御してい
るが、この際励磁周波数をも変更して表皮深さを制御し
てもよい。
【００３４】また、上記の例では、表層濃度測定と平均
濃度測定の２種の測定を行っているが、２種以上の複数
の測定条件の結果を組み合わせることで、Si濃度分布に
関するより詳細な情報が得られるのは言うまでもない。
濃度測定の２種の測定を行っているが、２種以上の複数
の測定条件の結果を組み合わせることで、Si濃度分布に
関するより詳細な情報が得られるのは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高い周波数の交流励磁を行うことなく、鋼材の表層付近
のSi濃度を精度良く測定する方法、及び電磁鋼板の製造
方法を提供することができる。
高い周波数の交流励磁を行うことなく、鋼材の表層付近
のSi濃度を精度良く測定する方法、及び電磁鋼板の製造
方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施例に使用したSi濃度測定装置の構
成の概要を示す図である。
成の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施例における表層部Si濃度測定結果
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の実施例における平均Si濃度測定結果を
示す図である。発明の原理を示す図
示す図である。発明の原理を示す図
【図４】鋼材のSi濃度と抵抗率の関係の例を示す図であ
る。
る。
【図５】Si濃度と、最大微分透磁率との関係の例を示す
図である。
図である。
【符号の説明】
１…鋼材
２…磁化力コントローラ
３…直流磁化器
４…渦電流センサ
５…渦電流センサ電子回路
フロントページの続き
(72)発明者 飯田 俊彦
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Ｆターム(参考） 2G053 AA04 AB21 AB27 BA02 BA15
BB11 BB12 BC02 BC03 CA03
DA01
Claims (5)
- 【請求項１】 表層部においてSi濃度が高く、厚さ方向
内部に行くに従ってSi濃度が低くなる鋼材の、表層部の
Si濃度を渦電流計測により測定する方法であって、鋼材
全体を磁気飽和に近いレベルに磁化させるよりも低い直
流磁界を印加し、その上で鋼材に交流磁界を印加して、
それにより発生する渦電流に起因する磁束の大きさを求
めることにより、鋼材のSi濃度を測定することを特徴と
する鋼材のSi濃度測定方法。 - 【請求項２】 表層部においてSi濃度が高く、厚さ方向
内部に行くに従ってSi濃度が低くなる鋼材の、表層部及
び厚さ方向平均のSi濃度を渦電流計測により測定する方
法であって、鋼材全体を磁気飽和に近いレベルに磁化さ
せるよりも低い直流磁界と、鋼材全体を磁気飽和に近い
レベルまで磁化させるだけの直流磁界を交互に印加し、
その上で鋼材に交流磁界を印加して、それにより発生す
る渦電流に起因する磁束の大きさを求めることにより、
鋼材のSi濃度を測定することを特徴とする鋼材のSi濃度
測定方法。 - 【請求項３】 鋼板全体を磁気飽和に近いレベルに磁化
させるよりも低い直流磁界のレベルを、鋼板全体を飽和
磁化するレベルの1/5以下とすることを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の鋼材のSi濃度測定方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
項に記載の鋼材のSi濃度測定方法により、鋼板の表層部
又は鋼板の表層部と鋼板厚さ方向平均のSi濃度の測定を
行って、これらの値が規格内に入っているもののみを合
格品として最終製品とする工程を有することを特徴とす
る電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
項に記載の鋼材のSi濃度測定方法により、鋼板の表層部
又は鋼板の表層部と鋼板厚さ方向平均のSi濃度の測定を
行って、これらの値を製造工程にフィードバックする工
程を有することを特徴とする電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002040883A JP3707547B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 鋼材のＳｉ濃度測定方法、及びおよび電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002040883A JP3707547B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 鋼材のＳｉ濃度測定方法、及びおよび電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003240759A true JP2003240759A (ja) | 2003-08-27 |
| JP3707547B2 JP3707547B2 (ja) | 2005-10-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002040883A Expired - Fee Related JP3707547B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 鋼材のＳｉ濃度測定方法、及びおよび電磁鋼板の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3707547B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007135753A1 (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Tetsuo Sakaki | ウエハのシリコン層の探傷装置及び探傷方法 |
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| US11428755B2 (en) | 2017-05-26 | 2022-08-30 | Allegro Microsystems, Llc | Coil actuated sensor with sensitivity detection |
| US11493361B2 (en) | 2021-02-26 | 2022-11-08 | Allegro Microsystems, Llc | Stray field immune coil-activated sensor |
| US11578997B1 (en) | 2021-08-24 | 2023-02-14 | Allegro Microsystems, Llc | Angle sensor using eddy currents |
| US11680996B2 (en) | 2012-05-10 | 2023-06-20 | Allegro Microsystems, Llc | Methods and apparatus for magnetic sensor having integrated coil |
-
2002
- 2002-02-19 JP JP2002040883A patent/JP3707547B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US12061246B2 (en) | 2013-07-19 | 2024-08-13 | Allegro Microsystems, Llc | Method and apparatus for magnetic sensor producing a changing magnetic field |
| JP7087001B2 (ja) | 2017-05-26 | 2022-06-20 | アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー | 誤差計算機能を有する磁界センサ |
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