JP4093039B2 - 鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法 - Google Patents
鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4093039B2 JP4093039B2 JP2002355113A JP2002355113A JP4093039B2 JP 4093039 B2 JP4093039 B2 JP 4093039B2 JP 2002355113 A JP2002355113 A JP 2002355113A JP 2002355113 A JP2002355113 A JP 2002355113A JP 4093039 B2 JP4093039 B2 JP 4093039B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- decarburization
- steel
- suj2
- steel parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼製部品の脱炭の検査方法としては、電子線マイクロアナライザー（Electron Prove Micro Analyzer : ＥＰＭＡ）を用いた方法がある。この電子線マイクロアナライザーを用いた方法では、鋼製部品を切断することによって鋼製部品から鋼製部品の一部を取出して、この鋼製部品の一部の表面を研磨して試料を作成した後、この試料に電子線を照射してこの試料から炭素の特性Ｘ線を発生させて、この炭素の特性Ｘ線の測定を行っている。そして、この炭素の特性Ｘ線の測定に基づいて鋼製部品中の炭素の含有率を検出して、鋼製部品の脱炭を判断している。
【０００３】
また、他の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法としては、Ｘ線照射装置を用いた方法もある。このＸ線照射装置を用いた方法では、鋼製部品にＸ線を照射することによって、この鋼製部品の残留応力、Ｘ線回折強度に対する回折角の半価幅および残留オーステナイト量を測定している。そして、この測定結果に基づいて鋼製部品の脱炭または研磨焼を判断している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、更なる鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法としては、鏡面状に加工した表面（軌道最表面または切断面）をエッチングし、組織観察により判断する手法がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３０４７１０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電子線マイクロアナライザーやエッチングを用いた検査方法では、鋼製部品の破壊が必要になるので、検査した鋼製部品を使用できないという問題がある。
【０００７】
また、鋼製部品の破壊や、鋼製部品から取出した鋼製部品の一部の研磨等を必要とするので、鋼製部品の脱炭または研磨焼（エッチングを用いる方法のみ）を検査するときの工数が多くなって、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査に要するコストと労力が大きくなるという問題がある。
【０００８】
一方、上記Ｘ線照射装置を用いた検査方法では、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査に大掛りなＸ線照射装置を用いるので、このＸ線照射装置を自由に検査現場に持ち運びできず、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を行う場所が限定されるという問題がある。
【０００９】
また、人体に危険な放射線のＸ線を用いるので、Ｘ線照射装置の操作に熟練を必要とし、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を安全かつ簡単にできないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を行う場所が限定されず、かつ、鋼製部品の破壊検査をせずに鋼製部品の脱炭または研磨焼を簡単安価かつ安全に検査できる鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本件第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法は、
表面波またはＳＨ波の伝播速度と鋼製部品の残留応力との関係から鋼製部品に脱炭が生じているか否かを判断する表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値を求め、
鋼製部品の表層に表面波またはＳＨ波（horizontally polalized shear wave）を伝播させて、この表層を伝播する表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定し、
その測定された表面波またはＳＨ波の伝播速度と、上記表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値とを比較することで、上記鋼製部品に脱炭が生じているか否かを検査することを特徴としている。
また、本件第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、鋼製部品の表層に表面波またはＳＨ波を伝播させて、この表層を伝播する表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定し、
上記表面波またはＳＨ波の伝播速度と、鋼製部品に研磨焼が生じているか否かを判断する表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値とを比較することで、上記鋼製部品に研磨焼が生じているか否かを検査することを特徴としている。
【００１２】
尚、上記研磨焼とは、鋼製部品の表面を研磨する最終工程で、鋼製部品の表面の表面温度が上がって、鋼製部品がもう一度焼き入れされて鋼製部品の材質が再焼でかたくてもろくなったり、鋼製部品の焼戻しが生じて鋼製部品の材質が軟化したりして、出来上がった鋼製部品が、所定の規格に合わなくなる現象をいう。上記再焼の場合は、鋼製部品の製造ラインに異常が発生した場合に生じるため鋼製部品の異常の発見が比較的容易である一方、上記焼戻しの場合は、鋼製部品の異常の発見が困難である。この発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、主に上記鋼製部品の焼戻しの検査を行うものとする。
【００１３】
また、上記脱炭とは、酸化性の雰囲気下で鋼を加熱する時、鋼中酸素と反応することにより生じる現象であり、軸受鋼のような高炭素鋼の場合は、比較的容易に生じることが知られている。
【００１４】
また、上記ＳＨ波とは、主振動方向が伝播方向に垂直でかつ材料の表面に略平行な方向で、かつ、材料の表面に沿って伝播する超音波であり、上記表面波とは、主振動方向が材料の表面の法線方向で、かつ、材料の表面に沿って伝播する超音波である。
【００１５】
また、この発明の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法は、主に使用前の鋼製部品の品質保証のために行うものであるが、使用中の鋼製部品の劣化状態を検査するために行っても良いことは勿論である。
【００１６】
上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法を、例えば、次のようにして行う。表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを被検査物である鋼製部品の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、上記表面波送信機またはＳＨ波送信機から送信されて上記鋼製部品を伝播した表面波またはＳＨ波を、上記表面波受信機またはＳＨ波受信機で受信して、この受信された表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定することによって行う。
【００１７】
上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、例えば、表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを鋼製部品の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定するだけで、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を行うことができるので、上記電子線マイクロアナライザーやエッチングを用いる検査方法とは異なり、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うのに鋼製部品を破壊したり、鏡面加工する必要がない。また、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うときの工数を大幅に低減できて、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）に要するコストと労力を大幅に低減できる。
【００１８】
また、上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、軽くて小型で持ち運び可能な表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを用いることができて、かつ、人体に安全な表面波またはＳＨ波の伝播速度に基づいて鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うので、大掛りで人体に危険なＸ線を使用するＸ線照射装置を用いる検査方法とは異なり、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行う場所が限定されず、かつ、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を安全に行うことができる。
【００１９】
また、本件第２の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法は、上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法において、上記鋼製部品は、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼）の普通焼入品であり、このＳＵＪ２の普通焼入品の表層を伝播する上記表面波またはＳＨ波の伝播速度が、３１８０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断することを特徴としている。
【００２０】
本発明者は、ＳＨ波における伝播速度と、ＳＵＪ２の普通焼入品中の残留応力に相関関係があることを見出し、ＳＨ波の伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の場合に、ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭を示す引張応力が生じていることを発見した。
【００２１】
上記第２の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波（鋼製部品を伝播する表面波の伝播速度は、鋼製部品を伝播するＳＨ波の伝播速度とほとんど変わらない）の伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の場合に上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断するので、脱炭が生じているＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【００２２】
また、本件第３の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、上記第４の発明の鋼製部品の 研磨焼の検査方法において、上記鋼製部品は、ＳＵＪ２の普通焼入品であり、このＳＵＪ２の普通焼入品の表層を伝播する上記表面波またはＳＨ波の伝播速度が、３１５０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断することを特徴としている。
【００２３】
本発明者は、ＳＨ波の伝播速度と研磨焼の発生に対応関係があることを見出した。詳細には、ＳＨ波の伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていることを見出した。
【００２４】
上記第３の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波の伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の場合にＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断するので、研磨焼が生じているＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質な上記ＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または鋼製部品の研磨焼の検査方法の一実施形態としての円筒ころ軸受の内輪１０の脱炭または研磨焼の検査方法を、図示の実施の形態により詳細に説明する。この内輪１０は、普通焼入品であるＳＵＪ２からなる。
【００２６】
図１（Ａ）は、上記内輪１０の軌道面１０Ａを示す平面図であり、図１（Ｂ）は、内輪１０の正面図である。この実施形態では、図１（Ａ）,（Ｂ）に示すように、ＳＨ波送信機１と内輪１０の軌道面１０Ａとが接触線３で線接触するように、ＳＨ波送信機１を内輪１０の軌道面１０Ａの軸方向の略中央に設置する一方、ＳＨ波受信機２と内輪１０の軌道面１０Ａとが接触線５で線接触するように、ＳＨ波受信機２をＳＨ波送信機１から周方向に離間した状態で内輪１０の軌道面１０Ａの軸方向の略中央に設置している。上記ＳＨ波送信機１およびＳＨ波受信機２の軸方向の寸法Ｄ１は、内輪１０の軸方向の寸法Ｄ２の３分の１になっている。
【００２７】
また、この実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、ＳＨ波送信機１の接触線３と内輪１０の中心Ｐ０とを結ぶ直線Ｌｒと、ＳＨ波受信機２の接触線５と上記中心Ｐ０とを結ぶ直線Ｌｑとがなす角度２αを４０°とした。また、上記ＳＨ波送信機１の接触線３は、ＳＨ波送信機１の軌道面１０Ａに対する対向面１ＡのうちのＳＨ波を発生する有効部分７に含まれており、上記ＳＨ波受信機２の接触線５は、ＳＨ波受信機２の軌道面１０Ａに対する対向面２ＡのうちのＳＨ波を検知可能な有効部分８に含まれている。
【００２８】
上記構成において、ＳＨ送信機１が内蔵する圧電素子からなるＳＨ波発振部(図示せず)を駆動することで、対向面１Ａの有効部分７を振動させて、上記ＳＨ波送信機１からＳＨ波を発信する。そして、上記ＳＨ送信機１から発信されて内輪１０の表層付近を伝播したＳＨ波をＳＨ波受信機２で受信して、ＳＨ波の伝播速度の測定を行う。具体的には、ＳＨ波の振幅が０になるＳＨ波のゼロクロス点を計時基準にして、ＳＨ波送信機１の接触線３からＳＨ波受信機２の線接触５までのＳＨ波の伝播時間ｔを求め、以下の式（１）からＳＨ波の伝播速度Ｖを測定する。
【００２９】
Ｖ＝２πｒ・(２α/３６０°)÷ｔ
＝２πｒ／（９ｔ）[ｍ／ｓ]・・・・・・（１）
（ここで、ｒは軌道面１０Ａの半径[ｍ]、πは円周率である。）
【００３０】
図２の表に、試料番号が付された１０個のＳＵＪ２製の内輪の夫々において、内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度と、内輪の一部を切断して内輪の切断面を光学顕微鏡で観察したときの内輪の軌道面の表層部の組織観察による内輪組織の研磨焼の合否結果を示す。この表に示すように、上記組織観察で不合格と判断された試料番号１から５の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１６０ｍ／ｓ以上となる一方、組織観察で合格と判断された試料番号６から１０の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１４０ｍ／ｓ以下となっている。このことから、ＳＵＪ２製の内輪に研磨焼が生じているか否かを判断するＳＨ波の伝播速度の閾値を、３１５０ｍ／ｓにすることができるのである。これは、焼戻しを生じている状態は、ＳＵＪ２製の内輪１０内の結晶の粒が揃った状態であるが、内輪内の結晶の粒が揃うにつれて、内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度が早くなるからである。
【００３１】
図３は、図２の表をグラフ化したものである。図３には、ＳＨ波伝播速度３１５０ｍ／ｓ上に引かれた線よりも上に存在する試料番号１から５の内輪が、不合格になる一方、この線よりも下に存在する試料番号６から１０の内輪が、合格になる様子を示している。
【００３２】
図４は、ＳＵＪ２製の内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度と、Ｘ線照射装置を用いて測定した上記内輪の残留応力との関係を示す図である。
【００３３】
図４に示すように、Ｘ線照射装置を用いた検査方法での内輪内の残留応力０ＭＰａが、上記実施形態の検査方法でのＳＨ波伝播速度３１８０ｍ／ｓに対応していることがわかる。
【００３４】
このことから、ＳＵＪ２の残留応力が０を境にして引張応力になっている領域は、ＳＵＪ２に脱炭を生じている状態であるので、ＳＨ波伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の領域は、ＳＵＪ２製の内輪１０に脱炭を生じている状態である。というのも、脱炭を生じている状態では、ＳＵＪ２製の内輪に引張応力が生じ、この引張応力が生じると内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度が速くなるからである。
【００３５】
図５の表に、試料番号が付された１０個の内輪の夫々において、内輪の軌道面の表層部を伝播するＳＨ波の伝播速度と、内輪の一部を切断して内輪の軌道面表層部の切断面を光学顕微鏡で観察したときの内輪の組織観察による内輪組織の脱炭の合否結果を示す。この表に示すように、上記組織観察で不合格と判断された試料番号１から５の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１９０ｍ／ｓ以上となる一方、組織観察で合格と判断された試料番号６から１０の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１５６ｍ／ｓ以下となっている。このことから、ＳＵＪ２製の内輪に脱炭が生じているか否かを判断するＳＨ波の伝播速度の閾値を、３１８０ｍ／ｓにすることができるのである。
【００３６】
図６は、図５の表をグラフ化したものである。図６には、ＳＨ波伝播速度３１８０ｍ／ｓ上に引かれた線よりも上に存在する試料番号１から５の内輪が、不合格になる一方、この線よりも下に存在する試料番号６から１０の内輪が、合格になる様子を示している。
【００３７】
上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法によれば、ＳＨ波送信機１と、ＳＨ波受信機２とを内輪１０の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、ＳＨ波の伝播速度を測定するだけで、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うことができるので、上記電子線マイクロアナライザーやエッチングを用いる検査方法とは異なり、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うのに内輪１０を破壊したり、鏡面加工する必要がない。また、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うときの工数を大幅に低減できて、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査に要するコストと労力を大幅に低減できる。
【００３８】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法によれば、軽くて小型で持ち運び可能なＳＨ波送信機１とＳＨ波受信機２とを用いることができて、かつ、人体に安全なＳＨ波の伝播速度に基づいて内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うので、大掛りで人体に危険なＸ線を使用するＸ線照射装置を用いる検査方法とは異なり、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行う場所が限定されず、かつ、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を安全に行うことができる。
【００３９】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭の検査方法において、鋼製部品としてＳＵＪ２製の内輪１０を用い、かつ、ＳＨ波の内輪１０を伝播するときの伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の伝播速度になった場合には、ＳＵＪ２製の内輪１０に脱炭が生じていると判断できるので、脱炭が生じているＳＵＪ２製の内輪１０を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２製の内輪１０を峻別することができる。
【００４０】
また、上記実施形態の鋼製部品の研磨焼の検査方法において、鋼製部品としてＳＵＪ２製の内輪１０を用い、かつ、ＳＨ波の内輪１０を伝播するときの伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の伝播速度になった場合には、ＳＵＪ２製の内輪１０に研磨焼が生じていると判断できるので、研磨焼が生じているＳＵＪ２製の内輪１０を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２製の内輪１０を峻別することができる。
【００４１】
尚、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法では、ＳＨ波送信機１およびＳＨ波受信機２を用いて、鋼製部品の一例としての内輪１０内にＳＨ波を伝播させて内輪１０の脱炭または研磨焼を検査したが、表面波送信機および表面波受信機を用いて、内輪１０内にＳＨ波と略同等な伝播速度を有する表面波を伝播させて、内輪１０の脱炭または研磨焼を検査しても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法では、この検査方法を、ＳＵＪ２製の円筒ころ軸受の内輪１０に適用したが、この検査方法を、ＳＵＪ２製の円筒ころ軸受の外輪に適用しても良い。また、この検査方法を、ＳＵＪ２製の円筒ころ軸受の内輪および外輪に限らず、ＳＵＪ２製の他の軸受や鋼製部品に適用しても良く、ＳＵＪ２製以外の鋼製部品に適用しても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法では、ＳＨ波の伝播速度をＳＨ波の変位のゼロクロス点に基づいて測定したが、この発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または鋼製部品の研磨焼の検査方法では、ＳＨ波の伝播速度をＳＨ波の波形の変位の所定の閾値を超えた部分に基づいて測定しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、例えば、表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを鋼製部品の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定するだけで、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うことができるので、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うのに鋼製部品を破壊する必要がない。また、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うときの工数を大幅に低減できて、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）に要するコストと労力を大幅に低減できる。
【００４５】
また、第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、軽くて小型で持ち運び自由な表面波またはＳＨ波送信機と、表面波またはＳＨ波受信機とを用いることができて、かつ、人体に安全なＳＨ波または表面波の伝播速度に基づいて鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うので、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行う場所が限定されず、かつ、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を安全に行うことができる。
【００４６】
また、第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、検査機材が小型、軽量、安価であり安定性が高いため、鋼製部品の製造ラインの一部あるいは検査ラインを構成する検査装置にも適用し易い。
【００４７】
また、第２の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波の伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の場合に上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断するので、脱炭が生じている上記ＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【００４８】
また、第３の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波の伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の場合に上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断するので、研磨焼が生じている上記ＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（Ａ）は、この発明の一実施形態の軸受の内輪の脱炭または研磨焼の検査方法を行うときの内輪の軌道面上のＳＨ波送信機およびＳＨ波受信機の配置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、上記内輪の軸方向の正面図である。
【図２】 １０個の試料におけるＳＨ波伝播速度と、この１０個の試料の組織観察における研磨焼検査の合否との関係を示す図である。
【図３】 図２のグラフである。
【図４】 内輪の残留応力とＳＨ波伝播速度との関係を示す図である。
【図５】 １０個の試料におけるＳＨ波伝播速度と、この１０個の試料の組織観察における脱炭検査の合否との関係を示す図である。
【図６】 図５のグラフである。
【符号の説明】
１ ＳＨ波送信機
２ ＳＨ波受信機
１０ 内輪
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼製部品の脱炭の検査方法としては、電子線マイクロアナライザー（Electron Prove Micro Analyzer : ＥＰＭＡ）を用いた方法がある。この電子線マイクロアナライザーを用いた方法では、鋼製部品を切断することによって鋼製部品から鋼製部品の一部を取出して、この鋼製部品の一部の表面を研磨して試料を作成した後、この試料に電子線を照射してこの試料から炭素の特性Ｘ線を発生させて、この炭素の特性Ｘ線の測定を行っている。そして、この炭素の特性Ｘ線の測定に基づいて鋼製部品中の炭素の含有率を検出して、鋼製部品の脱炭を判断している。
【０００３】
また、他の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法としては、Ｘ線照射装置を用いた方法もある。このＸ線照射装置を用いた方法では、鋼製部品にＸ線を照射することによって、この鋼製部品の残留応力、Ｘ線回折強度に対する回折角の半価幅および残留オーステナイト量を測定している。そして、この測定結果に基づいて鋼製部品の脱炭または研磨焼を判断している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、更なる鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法としては、鏡面状に加工した表面（軌道最表面または切断面）をエッチングし、組織観察により判断する手法がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３０４７１０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電子線マイクロアナライザーやエッチングを用いた検査方法では、鋼製部品の破壊が必要になるので、検査した鋼製部品を使用できないという問題がある。
【０００７】
また、鋼製部品の破壊や、鋼製部品から取出した鋼製部品の一部の研磨等を必要とするので、鋼製部品の脱炭または研磨焼（エッチングを用いる方法のみ）を検査するときの工数が多くなって、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査に要するコストと労力が大きくなるという問題がある。
【０００８】
一方、上記Ｘ線照射装置を用いた検査方法では、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査に大掛りなＸ線照射装置を用いるので、このＸ線照射装置を自由に検査現場に持ち運びできず、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を行う場所が限定されるという問題がある。
【０００９】
また、人体に危険な放射線のＸ線を用いるので、Ｘ線照射装置の操作に熟練を必要とし、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を安全かつ簡単にできないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を行う場所が限定されず、かつ、鋼製部品の破壊検査をせずに鋼製部品の脱炭または研磨焼を簡単安価かつ安全に検査できる鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本件第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法は、
表面波またはＳＨ波の伝播速度と鋼製部品の残留応力との関係から鋼製部品に脱炭が生じているか否かを判断する表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値を求め、
鋼製部品の表層に表面波またはＳＨ波（horizontally polalized shear wave）を伝播させて、この表層を伝播する表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定し、
その測定された表面波またはＳＨ波の伝播速度と、上記表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値とを比較することで、上記鋼製部品に脱炭が生じているか否かを検査することを特徴としている。
また、本件第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、鋼製部品の表層に表面波またはＳＨ波を伝播させて、この表層を伝播する表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定し、
上記表面波またはＳＨ波の伝播速度と、鋼製部品に研磨焼が生じているか否かを判断する表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値とを比較することで、上記鋼製部品に研磨焼が生じているか否かを検査することを特徴としている。
【００１２】
尚、上記研磨焼とは、鋼製部品の表面を研磨する最終工程で、鋼製部品の表面の表面温度が上がって、鋼製部品がもう一度焼き入れされて鋼製部品の材質が再焼でかたくてもろくなったり、鋼製部品の焼戻しが生じて鋼製部品の材質が軟化したりして、出来上がった鋼製部品が、所定の規格に合わなくなる現象をいう。上記再焼の場合は、鋼製部品の製造ラインに異常が発生した場合に生じるため鋼製部品の異常の発見が比較的容易である一方、上記焼戻しの場合は、鋼製部品の異常の発見が困難である。この発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、主に上記鋼製部品の焼戻しの検査を行うものとする。
【００１３】
また、上記脱炭とは、酸化性の雰囲気下で鋼を加熱する時、鋼中酸素と反応することにより生じる現象であり、軸受鋼のような高炭素鋼の場合は、比較的容易に生じることが知られている。
【００１４】
また、上記ＳＨ波とは、主振動方向が伝播方向に垂直でかつ材料の表面に略平行な方向で、かつ、材料の表面に沿って伝播する超音波であり、上記表面波とは、主振動方向が材料の表面の法線方向で、かつ、材料の表面に沿って伝播する超音波である。
【００１５】
また、この発明の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法は、主に使用前の鋼製部品の品質保証のために行うものであるが、使用中の鋼製部品の劣化状態を検査するために行っても良いことは勿論である。
【００１６】
上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法を、例えば、次のようにして行う。表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを被検査物である鋼製部品の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、上記表面波送信機またはＳＨ波送信機から送信されて上記鋼製部品を伝播した表面波またはＳＨ波を、上記表面波受信機またはＳＨ波受信機で受信して、この受信された表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定することによって行う。
【００１７】
上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、例えば、表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを鋼製部品の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定するだけで、鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査を行うことができるので、上記電子線マイクロアナライザーやエッチングを用いる検査方法とは異なり、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うのに鋼製部品を破壊したり、鏡面加工する必要がない。また、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うときの工数を大幅に低減できて、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）に要するコストと労力を大幅に低減できる。
【００１８】
また、上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、軽くて小型で持ち運び可能な表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを用いることができて、かつ、人体に安全な表面波またはＳＨ波の伝播速度に基づいて鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うので、大掛りで人体に危険なＸ線を使用するＸ線照射装置を用いる検査方法とは異なり、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行う場所が限定されず、かつ、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を安全に行うことができる。
【００１９】
また、本件第２の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法は、上記第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法において、上記鋼製部品は、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼）の普通焼入品であり、このＳＵＪ２の普通焼入品の表層を伝播する上記表面波またはＳＨ波の伝播速度が、３１８０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断することを特徴としている。
【００２０】
本発明者は、ＳＨ波における伝播速度と、ＳＵＪ２の普通焼入品中の残留応力に相関関係があることを見出し、ＳＨ波の伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の場合に、ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭を示す引張応力が生じていることを発見した。
【００２１】
上記第２の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波（鋼製部品を伝播する表面波の伝播速度は、鋼製部品を伝播するＳＨ波の伝播速度とほとんど変わらない）の伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の場合に上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断するので、脱炭が生じているＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【００２２】
また、本件第３の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、上記第４の発明の鋼製部品の 研磨焼の検査方法において、上記鋼製部品は、ＳＵＪ２の普通焼入品であり、このＳＵＪ２の普通焼入品の表層を伝播する上記表面波またはＳＨ波の伝播速度が、３１５０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断することを特徴としている。
【００２３】
本発明者は、ＳＨ波の伝播速度と研磨焼の発生に対応関係があることを見出した。詳細には、ＳＨ波の伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていることを見出した。
【００２４】
上記第３の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波の伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の場合にＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断するので、研磨焼が生じているＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質な上記ＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または鋼製部品の研磨焼の検査方法の一実施形態としての円筒ころ軸受の内輪１０の脱炭または研磨焼の検査方法を、図示の実施の形態により詳細に説明する。この内輪１０は、普通焼入品であるＳＵＪ２からなる。
【００２６】
図１（Ａ）は、上記内輪１０の軌道面１０Ａを示す平面図であり、図１（Ｂ）は、内輪１０の正面図である。この実施形態では、図１（Ａ）,（Ｂ）に示すように、ＳＨ波送信機１と内輪１０の軌道面１０Ａとが接触線３で線接触するように、ＳＨ波送信機１を内輪１０の軌道面１０Ａの軸方向の略中央に設置する一方、ＳＨ波受信機２と内輪１０の軌道面１０Ａとが接触線５で線接触するように、ＳＨ波受信機２をＳＨ波送信機１から周方向に離間した状態で内輪１０の軌道面１０Ａの軸方向の略中央に設置している。上記ＳＨ波送信機１およびＳＨ波受信機２の軸方向の寸法Ｄ１は、内輪１０の軸方向の寸法Ｄ２の３分の１になっている。
【００２７】
また、この実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、ＳＨ波送信機１の接触線３と内輪１０の中心Ｐ０とを結ぶ直線Ｌｒと、ＳＨ波受信機２の接触線５と上記中心Ｐ０とを結ぶ直線Ｌｑとがなす角度２αを４０°とした。また、上記ＳＨ波送信機１の接触線３は、ＳＨ波送信機１の軌道面１０Ａに対する対向面１ＡのうちのＳＨ波を発生する有効部分７に含まれており、上記ＳＨ波受信機２の接触線５は、ＳＨ波受信機２の軌道面１０Ａに対する対向面２ＡのうちのＳＨ波を検知可能な有効部分８に含まれている。
【００２８】
上記構成において、ＳＨ送信機１が内蔵する圧電素子からなるＳＨ波発振部(図示せず)を駆動することで、対向面１Ａの有効部分７を振動させて、上記ＳＨ波送信機１からＳＨ波を発信する。そして、上記ＳＨ送信機１から発信されて内輪１０の表層付近を伝播したＳＨ波をＳＨ波受信機２で受信して、ＳＨ波の伝播速度の測定を行う。具体的には、ＳＨ波の振幅が０になるＳＨ波のゼロクロス点を計時基準にして、ＳＨ波送信機１の接触線３からＳＨ波受信機２の線接触５までのＳＨ波の伝播時間ｔを求め、以下の式（１）からＳＨ波の伝播速度Ｖを測定する。
【００２９】
Ｖ＝２πｒ・(２α/３６０°)÷ｔ
＝２πｒ／（９ｔ）[ｍ／ｓ]・・・・・・（１）
（ここで、ｒは軌道面１０Ａの半径[ｍ]、πは円周率である。）
【００３０】
図２の表に、試料番号が付された１０個のＳＵＪ２製の内輪の夫々において、内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度と、内輪の一部を切断して内輪の切断面を光学顕微鏡で観察したときの内輪の軌道面の表層部の組織観察による内輪組織の研磨焼の合否結果を示す。この表に示すように、上記組織観察で不合格と判断された試料番号１から５の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１６０ｍ／ｓ以上となる一方、組織観察で合格と判断された試料番号６から１０の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１４０ｍ／ｓ以下となっている。このことから、ＳＵＪ２製の内輪に研磨焼が生じているか否かを判断するＳＨ波の伝播速度の閾値を、３１５０ｍ／ｓにすることができるのである。これは、焼戻しを生じている状態は、ＳＵＪ２製の内輪１０内の結晶の粒が揃った状態であるが、内輪内の結晶の粒が揃うにつれて、内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度が早くなるからである。
【００３１】
図３は、図２の表をグラフ化したものである。図３には、ＳＨ波伝播速度３１５０ｍ／ｓ上に引かれた線よりも上に存在する試料番号１から５の内輪が、不合格になる一方、この線よりも下に存在する試料番号６から１０の内輪が、合格になる様子を示している。
【００３２】
図４は、ＳＵＪ２製の内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度と、Ｘ線照射装置を用いて測定した上記内輪の残留応力との関係を示す図である。
【００３３】
図４に示すように、Ｘ線照射装置を用いた検査方法での内輪内の残留応力０ＭＰａが、上記実施形態の検査方法でのＳＨ波伝播速度３１８０ｍ／ｓに対応していることがわかる。
【００３４】
このことから、ＳＵＪ２の残留応力が０を境にして引張応力になっている領域は、ＳＵＪ２に脱炭を生じている状態であるので、ＳＨ波伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の領域は、ＳＵＪ２製の内輪１０に脱炭を生じている状態である。というのも、脱炭を生じている状態では、ＳＵＪ２製の内輪に引張応力が生じ、この引張応力が生じると内輪を伝播するＳＨ波の伝播速度が速くなるからである。
【００３５】
図５の表に、試料番号が付された１０個の内輪の夫々において、内輪の軌道面の表層部を伝播するＳＨ波の伝播速度と、内輪の一部を切断して内輪の軌道面表層部の切断面を光学顕微鏡で観察したときの内輪の組織観察による内輪組織の脱炭の合否結果を示す。この表に示すように、上記組織観察で不合格と判断された試料番号１から５の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１９０ｍ／ｓ以上となる一方、組織観察で合格と判断された試料番号６から１０の内輪は、ＳＨ波の伝播速度が全て３１５６ｍ／ｓ以下となっている。このことから、ＳＵＪ２製の内輪に脱炭が生じているか否かを判断するＳＨ波の伝播速度の閾値を、３１８０ｍ／ｓにすることができるのである。
【００３６】
図６は、図５の表をグラフ化したものである。図６には、ＳＨ波伝播速度３１８０ｍ／ｓ上に引かれた線よりも上に存在する試料番号１から５の内輪が、不合格になる一方、この線よりも下に存在する試料番号６から１０の内輪が、合格になる様子を示している。
【００３７】
上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法によれば、ＳＨ波送信機１と、ＳＨ波受信機２とを内輪１０の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、ＳＨ波の伝播速度を測定するだけで、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うことができるので、上記電子線マイクロアナライザーやエッチングを用いる検査方法とは異なり、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うのに内輪１０を破壊したり、鏡面加工する必要がない。また、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うときの工数を大幅に低減できて、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査に要するコストと労力を大幅に低減できる。
【００３８】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法によれば、軽くて小型で持ち運び可能なＳＨ波送信機１とＳＨ波受信機２とを用いることができて、かつ、人体に安全なＳＨ波の伝播速度に基づいて内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行うので、大掛りで人体に危険なＸ線を使用するＸ線照射装置を用いる検査方法とは異なり、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を行う場所が限定されず、かつ、内輪１０の脱炭または研磨焼の検査を安全に行うことができる。
【００３９】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭の検査方法において、鋼製部品としてＳＵＪ２製の内輪１０を用い、かつ、ＳＨ波の内輪１０を伝播するときの伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の伝播速度になった場合には、ＳＵＪ２製の内輪１０に脱炭が生じていると判断できるので、脱炭が生じているＳＵＪ２製の内輪１０を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２製の内輪１０を峻別することができる。
【００４０】
また、上記実施形態の鋼製部品の研磨焼の検査方法において、鋼製部品としてＳＵＪ２製の内輪１０を用い、かつ、ＳＨ波の内輪１０を伝播するときの伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の伝播速度になった場合には、ＳＵＪ２製の内輪１０に研磨焼が生じていると判断できるので、研磨焼が生じているＳＵＪ２製の内輪１０を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２製の内輪１０を峻別することができる。
【００４１】
尚、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法では、ＳＨ波送信機１およびＳＨ波受信機２を用いて、鋼製部品の一例としての内輪１０内にＳＨ波を伝播させて内輪１０の脱炭または研磨焼を検査したが、表面波送信機および表面波受信機を用いて、内輪１０内にＳＨ波と略同等な伝播速度を有する表面波を伝播させて、内輪１０の脱炭または研磨焼を検査しても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法では、この検査方法を、ＳＵＪ２製の円筒ころ軸受の内輪１０に適用したが、この検査方法を、ＳＵＪ２製の円筒ころ軸受の外輪に適用しても良い。また、この検査方法を、ＳＵＪ２製の円筒ころ軸受の内輪および外輪に限らず、ＳＵＪ２製の他の軸受や鋼製部品に適用しても良く、ＳＵＪ２製以外の鋼製部品に適用しても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の鋼製部品の脱炭または研磨焼の検査方法では、ＳＨ波の伝播速度をＳＨ波の変位のゼロクロス点に基づいて測定したが、この発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または鋼製部品の研磨焼の検査方法では、ＳＨ波の伝播速度をＳＨ波の波形の変位の所定の閾値を超えた部分に基づいて測定しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、例えば、表面波送信機またはＳＨ波送信機と、表面波受信機またはＳＨ波受信機とを鋼製部品の表面上に所定の間隔を隔てて配置して、表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定するだけで、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うことができるので、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うのに鋼製部品を破壊する必要がない。また、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うときの工数を大幅に低減できて、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）に要するコストと労力を大幅に低減できる。
【００４５】
また、第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、軽くて小型で持ち運び自由な表面波またはＳＨ波送信機と、表面波またはＳＨ波受信機とを用いることができて、かつ、人体に安全なＳＨ波または表面波の伝播速度に基づいて鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行うので、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を行う場所が限定されず、かつ、鋼製部品の脱炭の検査（第１の発明）または研磨焼の検査（第４の発明）を安全に行うことができる。
【００４６】
また、第１の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法または上記第４の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法は、検査機材が小型、軽量、安価であり安定性が高いため、鋼製部品の製造ラインの一部あるいは検査ラインを構成する検査装置にも適用し易い。
【００４７】
また、第２の発明の鋼製部品の脱炭の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波の伝播速度が３１８０ｍ／ｓ以上の場合に上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断するので、脱炭が生じている上記ＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【００４８】
また、第３の発明の鋼製部品の研磨焼の検査方法によれば、鋼製部品としてＳＵＪ２の普通焼入品を用い、かつ、ＳＨ波または表面波の伝播速度が３１５０ｍ／ｓ以上の場合に上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断するので、研磨焼が生じている上記ＳＵＪ２の普通焼入品を確実に発見して排除できて、高品質なＳＵＪ２の普通焼入品を峻別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（Ａ）は、この発明の一実施形態の軸受の内輪の脱炭または研磨焼の検査方法を行うときの内輪の軌道面上のＳＨ波送信機およびＳＨ波受信機の配置を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、上記内輪の軸方向の正面図である。
【図２】 １０個の試料におけるＳＨ波伝播速度と、この１０個の試料の組織観察における研磨焼検査の合否との関係を示す図である。
【図３】 図２のグラフである。
【図４】 内輪の残留応力とＳＨ波伝播速度との関係を示す図である。
【図５】 １０個の試料におけるＳＨ波伝播速度と、この１０個の試料の組織観察における脱炭検査の合否との関係を示す図である。
【図６】 図５のグラフである。
【符号の説明】
１ ＳＨ波送信機
２ ＳＨ波受信機
１０ 内輪
Claims (4)
- 表面波またはＳＨ波の伝播速度と鋼製部品の残留応力との関係から鋼製部品に脱炭が生じているか否かを判断する表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値を求め、
鋼製部品の表層に表面波またはＳＨ波を伝播させて、この表層を伝播する表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定し、
その測定された表面波またはＳＨ波の伝播速度と、上記表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値とを比較することで、上記鋼製部品に脱炭が生じているか否かを検査する鋼製部品の脱炭の検査方法。 - 鋼製部品の表層に表面波またはＳＨ波を伝播させて、この表層を伝播する表面波またはＳＨ波の伝播速度を測定し、
上記表面波またはＳＨ波の伝播速度と、鋼製部品に研磨焼が生じているか否かを判断する表面波またはＳＨ波の伝播速度の閾値とを比較することで、上記鋼製部品に研磨焼が生じているか否かを検査する鋼製部品の研磨焼の検査方法。 - 請求項１に記載の鋼製部品の脱炭の検査方法において、上記鋼製部品は、ＳＵＪ２の普通焼入品であり、このＳＵＪ２の普通焼入品の表層を伝播する上記表面波またはＳＨ波の伝播速度が、３１８０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に脱炭が生じていると判断する鋼製部品の脱炭の検査方法。
- 請求項２に記載の鋼製部品の研磨焼の検査方法において、上記鋼製部品は、ＳＵＪ２の普通焼入品であり、このＳＵＪ２の普通焼入品の表層を伝播する上記表面波またはＳＨ波の伝播速度が、３１５０ｍ／ｓ以上の場合に、上記ＳＵＪ２の普通焼入品に研磨焼が生じていると判断する鋼製部品の研磨焼の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002355113A JP4093039B2 (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | 鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002355113A JP4093039B2 (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | 鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004184378A JP2004184378A (ja) | 2004-07-02 |
| JP4093039B2 true JP4093039B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=32755900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002355113A Expired - Fee Related JP4093039B2 (ja) | 2002-12-06 | 2002-12-06 | 鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4093039B2 (ja) |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614026B2 (ja) * | 1986-05-27 | 1994-02-23 | 日立建機株式会社 | 超音波による表面硬化層深さの測定方法 |
| JPH03279856A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Japan Steel Works Ltd:The | 超音波材料試験装置 |
| JP3004349B2 (ja) * | 1990-11-29 | 2000-01-31 | 光洋精工株式会社 | 軸受の焼付き予知装置 |
| JPH05281201A (ja) * | 1992-04-06 | 1993-10-29 | Hitachi Ltd | 焼入れ硬化層深さの測定方法および測定装置 |
| JPH06317570A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波伝播速度測定方法 |
| JPH095309A (ja) * | 1995-06-22 | 1997-01-10 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 表面劣化、疲労の診断用測定センサ、表面劣化、疲労の診断装置及びその診断方法 |
| JPH0980031A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Toda Constr Co Ltd | 超音波探傷検査方法及びこの方法を用いた超音波探傷検査機器 |
| JPH09257766A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Hihakai Kensa Kk | 金属材料の脆化度評価方法及び評価装置 |
| JPH10111281A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-04-28 | Nkk Corp | 超音波探傷方法および超音波探触子 |
| JPH10123106A (ja) * | 1996-10-23 | 1998-05-15 | Non Destructive Inspection Co Ltd | 表面波による試験体の劣化度等評価方法及び劣化度等評価装置 |
| JPH10153585A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Hitachi Ltd | 表面層評価方法及びその装置 |
| JPH10293124A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-11-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 焼入硬化層深さ検査装置 |
| JP3288254B2 (ja) * | 1997-04-30 | 2002-06-04 | 株式会社日立製作所 | 表面波音速測定方法および表面波音速測定装置 |
| JPH11211699A (ja) * | 1998-01-21 | 1999-08-06 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 各種材料又は各種溶液の診断用測定センサ、診断装置及び診断方法 |
| JPH11337537A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Nippon Seiko Kk | 超音波手探傷法 |
| JP2000088818A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Toyota Motor Corp | 表面改質層の品質評価方法 |
| JP2000180415A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Osaka Bearing Co Ltd | 表面材質の変質判別装置および判別方法 |
| JP2000275122A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-06 | Nsk Ltd | 転がり軸受の予圧量検出方法及び装置 |
| JP3675665B2 (ja) * | 1999-04-16 | 2005-07-27 | 光洋精工株式会社 | 転がり疲れによる疲労度の測定方法 |
| JP4378019B2 (ja) * | 2000-03-06 | 2009-12-02 | 雅弘 西川 | 超音波による金属の材質劣化検出方法 |
| US6571632B1 (en) * | 2000-05-18 | 2003-06-03 | The Torrington Company | Method and apparatus to provide dynamic ultrasonic measurement of rolling element bearing parameters |
| JP4023211B2 (ja) * | 2002-05-15 | 2007-12-19 | 株式会社ジェイテクト | 金属材料の疲労測定方法 |
| JP3831292B2 (ja) * | 2002-05-15 | 2006-10-11 | 株式会社ジェイテクト | 円筒ころ軸受の内輪の疲労度測定方法 |
| JP4055601B2 (ja) * | 2002-09-03 | 2008-03-05 | 株式会社ジェイテクト | 超音波伝播速度測定方法およびそれを用いた固体表面状態測定方法 |
| JP4066795B2 (ja) * | 2002-12-04 | 2008-03-26 | 株式会社ジェイテクト | 金属部材の表層部の検査方法 |
-
2002
- 2002-12-06 JP JP2002355113A patent/JP4093039B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004184378A (ja) | 2004-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2003060507A1 (fr) | Acier pour roulements, procede d'evaluation d'inclusions de grandes dimensions dans ledit acier, et roulement | |
| US20130111999A1 (en) | Method and device for non-destructive material testing by means of ultrasound | |
| JPH11337530A (ja) | 軸受リングの超音波探傷検査方法 | |
| AU2009246272B2 (en) | Method and apparatus for spectroscopic characterization of samples using a laser-ultrasound system | |
| JP4093039B2 (ja) | 鋼製部品の脱炭の検査方法および鋼製部品の研磨焼の検査方法 | |
| JP4006972B2 (ja) | 転がり軸受 | |
| Murav’ev et al. | Evaluating damage accumulated in car wheelset axle journals by the ultrasonic method using Rayleigh and head waves | |
| JP4284762B2 (ja) | 高信頼性トロイダル無段変速機用摺動部材の評価方法 | |
| JPH03279838A (ja) | 部材の破壊発生検出方法 | |
| Sadeghi et al. | Residual stress evaluation in friction stir welding of aluminum plates by means of acoustic emission and ultrasonic waves | |
| JPWO2002057656A1 (ja) | トロイダル型無段変速機用摺動回転体及びその評価方法 | |
| Kot | Hydrogen attack, detection, assessment and evaluation | |
| JP2019163941A (ja) | 超音波探傷試験用標準試験片、超音波探傷試験方法及び軸受部品の製造方法 | |
| US20070068257A1 (en) | Method of measuring the thickness of layers by surface waves | |
| JP4066795B2 (ja) | 金属部材の表層部の検査方法 | |
| JP7265139B2 (ja) | 鋼材の表層の検査方法及び鋼材表層検査システム | |
| McGovern et al. | Non-destructive evaluation and characterisation of high-temperature hydrogen attack in carbon steel pressure vessels | |
| JP6601599B1 (ja) | 転動部品の検査方法及び転動部品の検査装置 | |
| JP2005083907A (ja) | 欠陥検査方法 | |
| Matlack et al. | Nonlinear Rayleigh waves to detect initial damage leading to stress corrosion cracking in carbon steel | |
| JPH095309A (ja) | 表面劣化、疲労の診断用測定センサ、表面劣化、疲労の診断装置及びその診断方法 | |
| JP5163877B2 (ja) | 焼入れ部品の検査方法および検査装置 | |
| CN104297345B (zh) | 一种一维结构的不连续在线检测方法 | |
| JPS6459152A (en) | Ultrasonic flaw detection of steel pipe | |
| AU2017345361A1 (en) | Method for automatically inspecting a weld bead deposited in a chamfer formed between two metal pieces to be assembled |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050729 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070502 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070713 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080117 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080212 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080225 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4093039 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |