JP5668834B2 - 熱処理異常検出方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、特許文献1の場合と同様に、焼入れ硬化層と母材層との境界付近の超音波反射波を利用して、焼入れ硬化層の深さを評価する方法が開示されている。特許文献2によれば、受信信号の焼入れ硬化層の表面反射波から該表面反射波の次に受信した境界付近の超音波反射波までの時間を複数計測し、この計測した時間情報を集計して、所定の時間帯毎の超音波反射波の発生頻度によりヒストグラムを形成し、発生頻度のピーク位置における時間帯値によって焼入れ硬化層の深さを評価することができる。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、形状,焼入れ条件等が種々異なる部材に適用可能であり、高周波焼入れが施された鋼製部材の熱処理異常を破壊することなく検出することができる方法を提供することを課題とする。
また、この熱処理異常検出方法においては、前記被検材は、転がり軸受の内輪,外輪,又は転動体とすることができる。
図1の深溝玉軸受は、外周面に軌道面1aを有する内輪1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の転動体(玉)3と、内輪1及び外輪2の間に転動体3を保持する保持器4と、内輪1及び外輪2の間の隙間の開口を覆う密封装置5,5(例えば鋼製のシールドやゴムシール)と、を備えており、内輪1の外周面及び外輪2の内周面の間に形成された軸受内部空間には、図示しない潤滑剤(例えば潤滑油,グリース)が封入されている。なお、保持器4や密封装置5は備えていなくてもよい。
図3は、標準材における反射波の強度と非焼入れ組織の比率(面積率)との相関関係を示すグラフであり、図4は、標準材における非焼入れ組織の比率(面積率)と硬さとの相関関係を示すグラフである。図3から分かるように、全組織中の非焼入れ組織の比率が大きいほど、反射波の強度も大きくなる。なお、図3のグラフにおける強度の数値は、受信した反射波のうち焼入れ組織に起因し且つ強度が最も低い反射波の強度を0、非焼入れ組織に起因し且つ強度が最も高い反射波の強度を1と定義した場合の相対値で示してある。反射波形曲線を硬さ分布曲線に変換する場合には、上記のような相対値を反射波の強度として使用することが好ましい。
ただし、超音波パルスを1回入射しても、得られたデータから反射波形曲線を描くことができないので、超音波パルスを複数回連続的に入射して反射波形曲線を取得する。また、反射波形曲線は、被検体の表面状態、金属組織のバラツキ、非金属介在物等によるノイズを含んでいるため、1つの反射波形曲線では、高精度の硬さ分布を得たり、熱処理異常を正確に検出することができない場合がある。よって、複数回連続入射を複数回行って複数の反射波形曲線を得て、これらを平均化することにより、上記ノイズを除去することが好ましい。このような操作により、簡単且つ効果的にノイズを除去することができるので、高精度の硬さ分布を得たり、熱処理異常を正確に検出することが容易となる。
1a 軌道面
2 外輪
2a 軌道面
3 転動体
3a 転動面
Claims (3)
- 高周波焼入れにより生じた焼入れ組織と非焼入れ組織とを備える鋼製の被検材に超音波パルスを入射し、前記被検材の表面から所定深さまでの間の各深さ位置でそれぞれ反射された反射波を受信して、前記各反射波の強度を取得し、これら各反射波のうち、前記非焼入れ組織に起因し且つ強度が最も高い反射波の強度を、前記焼入れ組織に起因し且つ強度が最も低い反射波の強度で除した値により、前記被検材に熱処理異常があるか否かを検出することを特徴とする熱処理異常検出方法。
- 取得した前記各反射波の強度を用いて、前記被検材の表面からの距離と前記反射波の強度との関係を示す反射波形曲線を描き、前記超音波パルスを複数回連続的に入射することにより、前記反射波形曲線を複数取得した後、これら複数の反射波形曲線を平均化して得た平均化曲線を平滑化し、その平滑化曲線から読み取った前記反射波の強度を用いて、前記被検材に熱処理異常があるか否かを検出することを特徴とする請求項1に記載の熱処理異常検出方法。
- 前記被検材が転がり軸受の内輪,外輪,又は転動体であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱処理異常検出方法。
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