JPH01308958A - 棒状金属材の内部欠陥検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、棒状金属材の内部欠陥を超音波探傷機により
検出する方法および装置に関するものである。

［従来技術とその課題］ 一般に冷間引抜加工や冷間搾出加工により成形される棒
状金属材は、その加工に伴い内部欠陥が発生する。かか
る内部欠陥は従来から超音波の反射波を捉えて探傷する
超音波探傷法により検査されている。これは超音波を送
受信する探触子を棒状金属材の外周面に垂直に対向させ
てこれを該金属材の長手方向に走査する探傷方法（以下
これを垂直法という）が一般的であった。

一方、内部欠陥は材料の内質状態と加工条件に影響され
従来から知られている第５図に示した円錐形割れ（Ａ型
以下Ａｌ型、Ａ２型という）のほか、第６図に示した円
台形割れ（Ｂ型以下Ｂｌ型。

Ｂ２型という）や第７図に示した円板形割れ（以下Ｃ型
という）さらにはこれらの形状が混合した形態のものが
存在することが本発明者らにより確められた。

しかるに従来の上記垂直法によれば、比較的大きなＡ１
型、Ａ２型については検出できるが、微細なＡ２型、Ｂ
２型およびＣ型については検出が困難であった。即ち、
第８図に示したように、棒状金属材の一側に送受信兼用
探触子Ｐを垂直に配設した場合は第９図に示したように
Ａ２型、Ｂ２型、Ｃ型の内部欠陥から得られる反射波の
音圧レベルが小さいために検出は困難であった。

そこで、送受信兼用探触子Ｐを斜めに配設（以下斜角法
という）することでＡｌ型、Ａ２型、Ｂｌ型、Ｂ２型に
ついて第１０図に示したように検出を可能ならしめるこ
とも知られているが、この斜角法を用いてもＣ型につい
ては検出が困難であった。

さらに、第８図に示したように発信専用探触子Ｐ１の隣
りに受信専用探触子Ｐ２を所定間隔を置いて配設（以下
斜角法のタンデム法という）することも考えられたが、
その場合第１１図に示したようにＣ型については検出で
きるようになってもＡ２型の検出が困難になった。

［発明の目的］ 本発明は上述に鑑みてなせれたもので、上記のような種
々の形態の微細な内部欠陥でも全て確実に検出できるよ
うにしようとするものである。

［目的を達成するための手段］ 本発明の内部欠陥検出方法は、上記目的を達成するため
、送受信兼用探触子から棒状金属材の外周面に向けて斜
めに超音波を発信して該棒状金属材の内部欠陥からの反
射波を該送受信兼用探触子で直接捉えると同時に、該送
受信兼用探触子の隣りに所定間隔を置いて配置した受信
用探触子により前記送受信兼用探触子から発信されて内
部欠陥により反射された後さらに該棒状金属材の反対側
外周面にて反射された反射波を捉えるようにしたことを
特徴とするものである。

また、本発明の内部欠陥検出装置は、長手方向に移動す
る棒状金属材の一側に超音波を送信および受信する送受
信兼用探触子を該棒状金属材に対し斜めに向けて配設す
ると共に、該送受信兼用探触子から棒状金属材長手方向
に所定間隔を隔てかつ該送受信兼用探触子と平行なるよ
うに受信用探触子を配設してなることを特徴とするもの
である。

［実施例］ 次に第１図に従い本発明の一実施例と説明する。

第１図において、１は矢印の方向に移動する丸棒状金属
材で、その−側に超音波を送信および受信する送受信兼
用型探触子２を該棒状金属材１に対して斜めに向けて配
設する。３は受信用（受信専用）探触子で、該探触子３
は前記探触子２から棒状金属材１長手方向に所定間隔を
隔てかつ該探触子２と平行なるように配設する。こうし
て探触子２．３を配設することで、探触子２から棒状金
属材１に向けて斜めに発信された超音波は該棒状金属材
１の前記Ａｌ型およびＡ２型の内部欠陥に反射しその反
射波を直接捉えることで第４図に示したようにこの型の
内部欠陥を検出できる。また、内部欠陥がＢ１型、Ｂ２
型およびＣ型である場合には探触子２から発信された超
音波は第１図にその軌跡を示したようにその内部欠陥に
より反射された後さらに該棒状金属材１の反対側外周面
にて反射されその反射波を探触子３により受信する。

このため第４図に示したようにＢｌ型、Ｂ２型。

Ｃ型の内部欠陥も確実に検出する。

なおここで使用する探触子は１発信した超音波が拡散し
難い集束型探触子（ラインフォーカス型）を使用したほ
うが、反射波の減衰が少なくなるので望ましい。

第２図および第３図は１本発明の内部欠陥検出装置の具
体例を示したもので、図中、４，４は棒状金属材１を支
持する■ローラー、５，５はピンチロール、６，７．８
は該棒状金属材１を浸漬する３つの油槽で、該棒状金属
材１は矢印の方向に水平移送され該油槽６，７．８をそ
の順に通過する。９，１０．１１は該各油槽への給油口
を示し、該各油槽に供給された油または水は該各油槽上
面からオバーフローし棒状金属材１の下面が常にその液
中に浸漬しているようにしている。しかして、この装置
では、油槽１１の底部に前記送受信兼用探触子２および
受信用探触子３を夫々棒状金属材１の進行方向に向けて
傾斜させて配設すると共に、油槽１０の底部には送受信
兼用探触子２および受信用探触子３を夫々棒状金属材１
の進行方行と反対向に傾斜させて配設してなる。こうし
て水槽１０および１１にて夫々超音波探傷を行なわしめ
ることにより微細な内部欠陥まで一層確実に検出するこ
とを可能にする。

［発明の効果］ 以上実施例について説明したように本発明に係る棒状金
属材の内部欠陥検出方法および装置によれば、従来では
検出困難であった種々の形状の内部欠陥が検出できるの
で、探傷能力を向上させ。

製品の品質管理をより確実なものとする有益な効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示した探触子の配設図、第２
図は本発明の実施例を示した装置全体の縦断面図、第３
図は第２図の横断面図、第４図は本発明により得られた
種々の超音波波形を描いた図、第５図〜第７図は内部欠
陥の種類を描いた棒状金属材の縦断面図、第８図は従来
の内部欠陥検出方法の概略説明図、第９図は第８図の垂
直法で得られた超音波波形図、第１０図は第８図の斜角
法で得られた超音波波形図、第１１図は第８図の斜角法
のタンデム法で得られた超音波波形図である。 １・・棒状金属材、２・・・送受信兼用探触子、３・・
・受信用探触子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送受信兼用探触子から棒状金属材の外周面に向け
   て斜めに超音波を発信して該棒状金属材の内部欠陥から
   の反射波を該送受信兼用探触子で直接捉えると同時に、
   該送受信兼用探触子の隣りに所定間隔を置いて配置した
   受信用探触子により前記送受信兼用探触子から発信され
   て内部欠陥により反射された後さらに該棒状金属材の反
   対側外周面にて反射された反射波を捉えるようにしたこ
   とを特徴とする棒状金属材の内部欠陥検出方法。
2. （２）長手方向に移動する棒状金属材の一側に超音波を
   送信および受信する送受信兼用探触子を該棒状金属材に
   対し斜めに向けて配設すると共に、該送受信兼用探触子
   から棒状金属材長手方向に所定間隔を隔てかつ該送受信
   兼用探触子と平行なるように受信用探触子を配設してな
   ることを特徴とした棒状金属材の内部欠陥検出装置。