JPH02298846A - 非磁性鋼ビレットの表面疵の検出方法 - Google Patents

非磁性鋼ビレットの表面疵の検出方法

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JPH02298846A
JPH02298846A JP2001142A JP114290A JPH02298846A JP H02298846 A JPH02298846 A JP H02298846A JP 2001142 A JP2001142 A JP 2001142A JP 114290 A JP114290 A JP 114290A JP H02298846 A JPH02298846 A JP H02298846A
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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〕 この発明は、アルミニウムまたは鋼のビレットまたはブ
ルームのような金属部材の疵の検出方法に関する。本発
明の方法は、特に、非磁性鋼の表面疵の検出に適してい
る。
〔従来の技術〕
ブルームまたはビレットのような鋼の加工片を成型する
際に、表面疵が生じることは、よく知られている。これ
らの傷を研削などで、除去するため、これらの表面疵を
検出する各種の方法がある。
米国再発行特許Ｒｅ、　３２１６６号で、高周波電流に
よって誘導加熱する誘導加熱器に金属加工片を通過させ
て加熱し、誘導加熱後、ただちに金属加工片を赤外線カ
メラで走査し、走査した部分の温度分布から金属加工片
の疵および表面欠陥を検出する方法が知られている。赤
外線カメラからの出力信号は、縞状のパターンに金属加
工片の表面疵を繰返す縞状の温度分布を発生させるのに
用いられる。前記の米国特許では、クラックのような表
面欠陥付近に温度の増加がみられる。クラックによる温
度の増加は、くりかえしの温度の走査によるパターンが
得られると、加工片に縦軸方向の表面疵を繰返す縞状の
パターンを形成する。したがって、前記米国特許の方法
では、加工片の縦軸方向に対して急角度でないクラック
は、検査することが可能である。
米国特許第４．１０９．５０８号で、金属加工片の表面
疵を検出する同様の方法が知られている。この方法によ
ると、金属加工片を横切った温度は、加工片を高周波誘
導コイルを通過させることによる加熱の前後で走査され
る。加工片の表面のある点に対して誘導加熱による温度
の増加がクラックのない表面のそれより大きいと、これ
が加工片の疵を示すことになる。前記の二つの米国特許
は、いずれも加工片の表面が高周波コイルを通過させる
ことにより加熱されたのちに、クラック付近の領域の表
面温度がそれ以外の領域のそれより高いという事実によ
り、クラックが検出されることを基本としている。
これらの公知の方法は、磁性鋼のような磁性材料につい
ては、良い結果を得ることができた。しかしながら、非
磁性のステンレス鋼のような非磁性材料に対しては、前
記の方法では疵の検出は困難であった。
前記の方法を非磁性鋼の疵の検出に用いると、加工片の
疵付近の表面温度の増加は、疵のない部分の温度の増加
より大きくない。これは、磁性鋼および非磁性鋼のそれ
ぞれの電気抵抗および透磁率の違いによるものと考えら
れている。ところで、磁性鋼に対して、周波数が３０．
０００〜４０．０００Ｈｚの高周波コイルを用いると、
加工片中への誘導電流の浸透深さは、通常検出すべき表
面クラックの深さより実質的に小さい。この誘導電流の
浸透深さの小さいことが疵のある領域の温度増加が疵の
ない部分の温度増加より高い結果となる。電気抵抗およ
び透磁率の違いから、非磁性鋼に対して、磁性鋼と同じ
（低い誘導電流の浸透深さを得るためには、誘導コイル
の周波数を約４０倍にも増加させる必要がある。疵の検
出のために、そのような高い周波数を用いることは、技
術的にも経済的にも有効でない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、前述の公知の方法の欠点を解決するた
めに、金属加工片、特に非磁性鋼の加工片の表面疵を検
出する方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、金属加工片をその長手方向に誘導コイルの中
を通過させて加工片の表面を加熱し、誘導加熱後、ただ
ちに移動している加工片の表面を横切って赤外線カメラ
で走査し、表面疵を繰返す縞状パターンの温度分布を記
録することにより金属加工片、特に非磁性鋼の加工片の
表面欠陥および疵を検出する方法に関し、加工片中の誘
導電流の浸透深さが検出すべき疵の深さよりも大きくな
るような電流周波数の誘導コイルを用いることを特徴と
している。表面の欠陥および疵は、誘導加熱後、ただち
に温度分布の走査を行い、疵付近の表面温度が疵以外の
部分の表面温度より低いことを記録することによって検
出される。
本発明では、加工片が誘導コイルを通過する時に、誘導
電流の浸透深さが疵の深さを超えるような電流周波数が
用いられる。したがって、電流は、加工片の疵の下を流
れるであろう。疵の縁の表面領域は、疵のない部分より
も加熱されないことが判明した。加工片が誘導コイルを
出たあとに、ただちに温度分布を走査すると、加工片に
おいて、疵を有する部分は、疵のない部分より低い温度
を示す。しかしながら、温度分布は、温度が均一になる
前に記録する必要があり、実際には、温度分布は、加工
片が誘導コイルを出たあと、０．１秒以内に走査する必
要があり、加工片が誘導コイルを出たあと、０．０５秒
以内に記録することが好ましい。
本発明の方法を非磁性鋼の疵の検出に適用するときは、
５０．０００Ｈｚまでの周波数を持った誘導コイルを用
いる、これは、通常の深さの疵を確実に検出するのに満
足のいくものである。磁性鋼に対しては、１００〜１０
００Ｈｚの範囲の周波数が用いられる。ある材料に対し
て必要とする周波数は、電流の浸透深さ、電気抵抗およ
び透磁率の間の公知の関係から決めることができる。
〔実施例〕
第１図に示す装置は、前記の米国再発行特許第Ｒｅ、　
３２１６６号の発明に用いられている装置と基本的に同
一であり、図示された矢印の方向へビレット２を進める
トラック（１）よりなる。ビレット２は、ビレットの電
気的特性に応じて１００〜５０．０００Ｈｚの範囲の周
波数で動作させる誘導加熱器３を通過していく。誘導加
熱器３の下流側の直後に加工片を走査し、温度分布を測
定するための赤外線熱カメラ４がある。加工片を横切っ
て温度が測定されると、クラックのような表面異常のあ
る部分は温度が低いことがわかる。温度分布は、表面を
横切った縞状の温度パターンを形成し、表面の異常は、
縞状のパターンが繰返されることによって示される。赤
外線カメラ４によって得られたデータはハードコピーと
して記録されるが、好ましくは、研削またはマーキング
ペンのようなマーキング装置６を制御するデータプロセ
ッサ５に直接送る。クラックの深さ、形および大きさを
温度分布から判定すると、クラックの除去に必要な適正
な研削が実施される。研削のあと、加工片は研削の適正
さを見るために、再び疵の検出装置７，８で検査する。
前記の装置は、０．０８％以下のＣ，２％以下のＭｎ、
　０．０４５％のＰ、０．０３％以下のＳ、１％以下の
Ｓｉ。
１８〜２０％のＣｒ、　　８〜１０．５％のＮｉおよび
残りがＦｅからなる非磁性ステンレス鋼の疵の検出に用
いられた。鋼に対して２．２ｍの電流の浸透深さを与え
るために、４０．０（ｌＯＨｚの周波数をもった誘導コ
イルが用いられた。温度分布は、コイルの下流側５關で
記録された。加工片のコイル中での通過速度は、０、５
ｍ／ｓであった。前記の鋼に対して、０．８閣深さのク
ラックでは、クラックのない表面にくらべて５℃の温度
の低下があった。
〔発明の効果〕
本発明は、電流の浸透深さを疵の深さより大きくなるよ
うにすることにより、従来の方法では疵の検出が不可能
であった。非磁性のステンレス鋼あるいはアルミニウム
のような非磁性の加工片についても疵を検出することが
可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明で用いる装置の概略図である。 １・・・トラック、２・・・ビレット、３．７・・・誘
導加熱器、４，８・・・赤外線カメラ、５・・・データ
プロセッサ、６・・・マーキング装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、金属ビレットを誘導コイル中を通過させて、ビレッ
    トの表面を加熱し、前記コイルの直後で、ただちにビレ
    ットを横切って温度分布を検出する赤外線カメラで走査
    し、ビレットの表面疵を繰返す縞状のパターンの温度分
    布を記録することからなる金属ビレットの疵の検出方法
    において、検出すべき疵の深さより大きい誘導電流の浸
    透深さを与える電流周波数を使用し、誘導コイルの直後
    でただちに温度分布の走査を行い、疵付近の表面温度が
    疵付近以外の表面温度より低いことからビレットの疵を
    検出することを特徴とするビレットの疵の検出方法。 ２、ビレットが誘導コイルを通過後、０．１秒以内で温
    度分布の走査を行い、温度を記録することを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載のビレットの疵の検出方法
    。 ３、ビレットが誘導コイルを通過後、０．０５秒以下で
    温度分布の走査を行い、温度を記録することを特徴とす
    る特許請求の範囲第２項に記載のビレットの疵の検出方
    法。 ４、非磁性鋼に対して、５０，０００Ｈｚの電流周波数
    を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
    ３項のうちのいずれか１項に記載されたビレットの疵の
    検出方法。 ５、磁性鋼に対して、１００〜１，０００Ｈｚの電流周
    波数を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
    至第３項のうちのいずれか１項に記載されたビレットの
    疵の検出方法。
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