JP6003783B2 - 製品の品質検査方法 - Google Patents
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(1)X線回折法により、鋼材に表面処理を施した製品の表層状態を品質検査する製品の品質検査方法において、サンプリングした製品に対し、表面からの表面処理層の深さと、X線回折法によるX線の回折角度2θの値との相関関係を、少なくとも予め把握しておき、かつ表層状態の評価には、少なくとも表面処理層の深さを含む表層状態判定尺度が用いられ、予め規定した表層状態判定尺度の許容値に対応する回折角度2θの値を、閾値である回折角度閾値として、設定する事前工程と、X線回折法により、被測定対象物である製品に対し、表面処理層の表層状態を判定したい部位の回折角度2θの値を取得する第1工程と、被測定対象物である製品に対し表層状態の良否を、第1工程で得られた回折角度2θの値と回折角度閾値との大小関係に基づいて、判断する第2工程を有すること、を特徴とする。
なお、本発明に係る製品の品質検査方法の表層状態の品質検査とは、表面に、例えば、窒化処理等の表面処理を施した製品において、その外観から視覚的に確認できる傷や、窒化処理炉等の表面処理設備内で付着した異物の残渣等の表面上の外観不具合部のほか、例えば、表面から製品内部組織に及ぶ窒化層のうち、所望の硬度を満たす硬度で硬化している有効層の深さがどの程度になっているか等を把握することを意味する。また、窒化層等の表面処理層の上記有効層の深さのほか、例えば、窒化処理により鋼材の内部組織が何らか変化した窒化処理影響層(鋼材の内部組織が窒化処理により硬化し変質した窒化層を含む)と、窒化処理の影響を受けていない鋼材の内部組織との界面までの深さ、製品内部組織の結晶構造等が、製品表面の面方向に広がる別々の部位で、どのように変化して分布しているのか等を把握することを意味する。また、本発明に係る製品の品質検査方法で、表層状態判定尺度の許容値とは、製品の品質保証を担保できる最低の数値であり、許容値を満たす製品であれば、良品と判断され、許容値に満たない製品であれば、不良品として判断される良否の境界値を意味する。
(3)(1)または(2)に記載する製品の品質検査方法において、事前工程では、表面処理層の深さは、X線の前記回折角度2θの値を得る測定部位を含む製品の断面を画像化して、表面処理層を採寸することにより、測定されること、を特徴とする。
(4)(2)または(3)に記載する製品の品質検査方法において、事前工程で、表層状態の評価には、表面処理層の深さと、サンプリングした製品に負荷を繰り返しかける疲労試験を行った後、疲労試験後の製品のS−N線図に基づくサイクル数とを一元化して処理された表層状態複合判定尺度が用いられ、予め規定された表層状態複合判定尺度の許容値に対応する回折角度2θの値が、閾値である複合要因回折角度閾値として、設定されること、第2工程では、第1工程で得られた回折角度2θの値と複合要因回折角度閾値との大小関係を演算し、表層状態複合判定尺度の許容値を満たしているか否かを判別することにより、被測定対象物である製品の表層状態の良否が判断されること、特徴とする。
なお、本発明に係る製品の品質検査方法で、表層状態複合判定尺度の許容値とは、製品の品質保証を担保できる最低の数値であり、許容値を満たす製品であれば、良品と判断され、許容値に満たない製品であれば、不良品として判断される良否の境界値を意味する。
(1)X線回折法により、鋼材に表面処理を施した製品の表層状態を品質検査する製品の品質検査方法において、サンプリングした製品に対し、表面からの表面処理層の深さと、X線回折法によるX線の回折角度2θの値との相関関係を、少なくとも予め把握しておき、かつ表層状態の評価には、少なくとも表面処理層の深さを含む表層状態判定尺度が用いられ、予め規定した表層状態判定尺度の許容値に対応する回折角度2θの値を、閾値である回折角度閾値として、設定する事前工程と、X線回折法により、被測定対象物である製品に対し、表面処理層の表層状態を判定したい部位の回折角度2θの値を取得する第1工程と、被測定対象物である製品に対し表層状態の良否を、第1工程で得られた回折角度2θの値と回折角度閾値との大小関係に基づいて、判断する第2工程を有すること、を特徴とするので、例えば、製品を製造している生産ラインから、任意の製品を定期的に抜き取る品質検査をインライン上で行う場合、表面処理層として、被測定対象物である製品の窒化層等の表層状態が、非破壊で検査でき、表層状態の良否が、より短い検査時間で迅速に判定できる。そのため、被測定対象物である製品の表層状態の良否を判断することが、低コストで実現できる。
(1)本実施形態では、X線回折法により、鋼材3に窒化処理を施した製品1の表層状態を品質検査する製品1の品質検査方法において、サンプリングした製品1に対し、表面1aからの窒化層2の深さと、X線回折法によるX線の回折角度2θDxの値との相関関係を、少なくとも予め把握しておき、かつ表層状態の評価には、少なくとも窒化層2の深さを含む窒化層深さ判定尺度Dが用いられ、予め規定した窒化層深さ判定尺度Dの許容値Daに対応する回折角度2θDxの値を、閾値である第1回折角度閾値Dc1として、設定する事前工程と、X線回折法により、被測定対象物である製品1に対し、窒化層2の表層状態を判定したい測定部位Pの回折角度2θの測定値Mrを取得する第1工程と、被測定対象物である製品1に対し表層状態の良否を、第1工程で得られた回折角度2θの測定値Mrと第1回折角度閾値Dc1との大小関係に基づいて、判断する第2工程を有すること、を特徴とするので、例えば、製品1を製造している生産ラインから、任意の製品1を定期的に抜き取る品質検査をインライン上で行う場合等、被測定対象物である製品1の窒化層2の表層状態が、非破壊で検査でき、表層状態の良否が、より短い検査時間で迅速に判定できる。そのため、被測定対象物である製品1の表層状態の良否を判断することが、低コストで実現できる。
1a 表面
2 窒化層
h1,h2 窒化層の深さ
3 鋼材
P 測定部位
Mr 第1工程で得られた回折角度2θの値
D 窒化層深さ判定尺度(表層状態判定尺度)
Da 窒化層深さ判定尺度の許容値(表層状態判定尺度の許容値)
2θDx (窒化層深さ判定の)回折角度
Dc1 第1回折角度閾値(回折角度2θの回折角度閾値)
C サイクル数判定尺度(表層状態判定尺度)
Ca サイクル数判定尺度の許容値(表層状態判定尺度の許容値)
2θCx (サイクル数判定の)回折角度
Dc2 第2回折角度閾値(回折角度2θの回折角度閾値)
M 表層状態複合判定尺度
Ma 表層状態複合判定尺度の許容値
2θMx (表層状態複合判定の)回折角度
Mc 複合要因回折角度閾値
Claims (4)
- X線回折法により、鋼材に表面処理を施した製品の表層状態を品質検査する製品の品質検査方法において、
サンプリングした前記製品に対し、表面からの表面処理層の深さと、前記X線回折法によるX線の回折角度2θの値との相関関係を、少なくとも予め把握しておき、かつ
前記表層状態の評価には、少なくとも前記表面処理層の深さを含む表層状態判定尺度が用いられ、予め規定した前記表層状態判定尺度の許容値に対応する前記回折角度2θの値を、閾値である回折角度閾値として、設定する事前工程と、
前記X線回折法により、被測定対象物である前記製品に対し、前記表面処理層の前記表層状態を判定したい部位の前記回折角度2θの値を取得する第1工程と、
被測定対象物である前記製品に対し前記表層状態の良否を、前記第1工程で得られた前記回折角度2θの値と前記回折角度閾値との大小関係に基づいて、判断する第2工程を有すること、
を特徴とする製品の品質検査方法。 - 請求項1に記載する製品の品質検査方法において、
前記事前工程では、サンプリングした前記製品に負荷を繰り返しかける疲労試験を行った後、疲労試験後の前記製品のS−N線図に基づくサイクル数と、前記X線回折法による前記X線の前記回折角度2θの値との相関関係を予め把握しておくこと、
を特徴とする製品の品質検査方法。 - 請求項1または請求項2に記載する製品の品質検査方法において、
前記事前工程では、前記表面処理層の深さは、前記X線の前記回折角度2θの値を得る測定部位を含む前記製品の断面を画像化して、前記表面処理層を採寸することにより、測定されること、
を特徴とする製品の品質検査方法。 - 請求項2または請求項3に記載する製品の品質検査方法において、
前記事前工程で、前記表層状態の評価には、前記表面処理層の深さと、サンプリングした前記製品に負荷を繰り返しかける疲労試験を行った後、疲労試験後の前記製品のS−N線図に基づくサイクル数とを一元化して処理された表層状態複合判定尺度が用いられ、予め規定された前記表層状態複合判定尺度の許容値に対応する前記回折角度2θの値が、閾値である複合要因回折角度閾値として、設定されること、
前記第2工程では、前記第1工程で得られた前記回折角度2θの値と前記複合要因回折角度閾値との大小関係を演算し、前記表層状態複合判定尺度の許容値を満たしているか否かを判別することにより、被測定対象物である前記製品の前記表層状態の良否が判断されること、
を特徴とする製品の品質検査方法。
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