JP2006349698A - 高清浄度鋼の清浄度の評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 所定の探傷走査ピッチで検査試料中の非金属介在物の少なくとも位置および数を検出する粗超音波探傷を行った後、粗探傷よりも探傷走査ピッチを狭くして粗探傷により検出された介在物の粒径を検出する精密超音波探傷を行い、介在物の粒径が20μm以上の介在物の個数が、超音波探傷による検査体積10000mm3のとき10個以下であることを確認する。
【選択図】 図1
Description
A=B/f=B/(1+ad+bd2) ・・・・・(1)
ただし、A:補正反射波強度(%)
B:反射波強度(実測値)
f:補正係数
a,b:係数
d:欠陥深度と焦点深度とのずれ
(|d|<e、e=定数)
Y=PX+Q ・・・・・(2)
ただし、Y:介在物径
X:補正後反射波強度
Y=0.34X+11.85 ・・・・・(2−1)
ただし、Y:介在物径(μm)
X:補正後反射波強度(%)
Y=20×log(Y1/Y2) ・・・・・(3)
ただし、Y:感度校正量
Y1:試験片Bにおける、人工欠陥からの反射波強度、または底面波強度
Y2:標準試験片Aにおける、人工欠陥からの反射波強度、または底面波強度
連続鋳造法により製造した高炭素クロム軸受鋼の丸棒状鋼片を作製した。この丸棒状鋼片を角65に鍛伸し、T断面試験片を切り出した。各試験片をフライス加工して厚さ10mmに加工し、さらに平面研磨して検査試料とした。
超音波探傷には、焦点型高周波探触子(50MHz)を備えた超音波探傷装置を用いた。焦点位置は1.5mm、ゲートは1.0〜2.0mmに設定した。
ASTM E127に規定されるB−020標準試験片の、φ0.4mm、深さ0.76mmの平底穴(φ0.4FBH)について超音波探傷を行い位置を特定し、そのφ0.4FBHに超音波ビームの焦点を合わせたときに得られる最大反射波強度を100%となるように超音波探傷装置を設定した。このように設定することにより反射波強度のリニアー性を最大にすることができると考えられる。
標準試験片Aと被検対象金属材料から標準試験片と同形状の試験片(試験片B)を用意し、焦点を欠陥(試験片の底面)に合わせた状態で、試験片Bの欠陥(試験片の底面)の反射波強度を標準試験片Aの欠陥(試験片の底面)の反射波強度に一致させる感度校正量Yを求め、超音波探傷装置に設定した。感度校正量Yは、焦点深度にある板底面を使用して、標準試験片Aでの反射波の測定感度と、試験片Bでの測定感度とが同じになるようにする校正量として求められる。具体的には、高炭素クロム軸受鋼の焼入焼戻材(ベース)と鍛伸角材(被検対象金属材料)とから厚さ1.5mmの板を作製底面に焦点を合わせて、鍛伸丸材での底面波強度が焼入焼戻材での底面強度と等しくなるように測定感度を校正した。
連続鋳造法により製造し高炭素クロム軸受鋼の丸棒状鋼片から、上記<検査試料の作製>で説明した方法と同様にして、フライス加工で厚さ10mmの試験片としたものを、焼入焼戻し、平面研磨して試験片を作製した。
ただし、Y:介在物径(μm)
X:補正後反射波強度(%)
相関係数r=0.96
上記「(a)検査試料の作製」で説明した方法と同様にして、焼戻材の試験片を30個作製した。
空洞からの反射波についてのMURAI値は0.6〜0.7との報告があり、また表面エコーからの飛び込みでは0.7以上となる場合があるため、MURAI値が0.6以上を異常値と判断した。
ただし、f:補正係数
d:欠陥深度と焦点深度のずれ(mm)(|d|≦0.3)
あらかじめ求めておいた反射波強度と介在物径との関係を示す検量線(図5)により、補正後反射波強度から介在物径を算出した。精密探傷の結果を表3に示す。
本実施例における上記の超音波探傷の条件設定もとで、被検対象の鋼としてヒートロットの異なる14種の高炭素クロム軸受用鋼を用い、超音波探傷を行った。被検対象となる各鋼は連続鋳造法により製造した高炭素クロム軸受用鋼であり、この鋼の丸棒状鋼片から、上記<検査試料の作製>で説明した方法と同様にして、それぞれ試験片として作製した。介在物の検出(超音波探傷)については、各被検鋼ごとに、65×65×1mm=4225mm3の試験片30個について走査を行った上で、10000mm3あたりに体積換算したときの介在物径を求めた。
超音波探傷による探傷走査ピッチを変化させて、反射波強度(%)のばらつきを調べた。反射波強度(%)とは、検出目的の介在物からの最大反射波に対して、実測の反射波強度がどの程度減衰してしまっているかを示すものである。
Claims (4)
- 所定の探傷走査ピッチで検査試料中の非金属介在物の少なくとも位置および数を検出する粗超音波探傷を行った後、
前記粗超音波探傷よりも探傷走査ピッチを狭くして前記粗超音波探傷により検出された介在物の粒径を検出する精密超音波探傷を行い、
粒径が20μm以上の塊状または粒状酸化物系介在物の個数が、検査対象である鋼10000mm3あたりに10個以下であることを確認する
ことを特徴とする高清浄度鋼の清浄度の評価方法。 - 前記高清浄度鋼は、酸素含有量がO≦5ppm以下であることを特徴とする請求項1に記載の高清浄度鋼の清浄度の評価方法。
- 前記高清浄度鋼は、不純物であるP、S、Tiの含有量がP≦0.020%、S≦0.008%、Ti≦0.004%であることを特徴とする請求項2に記載の高清浄度鋼の清浄度の評価方法。
- 前記高清浄度鋼は、高炭素クロム軸受用鋼であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の高清浄度鋼の清浄度の評価方法。
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