JPH05107230A - 鋼材の脱炭層検出装置 - Google Patents
鋼材の脱炭層検出装置Info
- Publication number
- JPH05107230A JPH05107230A JP3296500A JP29650091A JPH05107230A JP H05107230 A JPH05107230 A JP H05107230A JP 3296500 A JP3296500 A JP 3296500A JP 29650091 A JP29650091 A JP 29650091A JP H05107230 A JPH05107230 A JP H05107230A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel material
- decarburized layer
- coil
- voltage
- phase difference
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 処理鋼材の脱炭層の非破壊連続検査を可能と
して生産効率および品質の向上を図る。 【構成】 基準コイル１および検出コイル２はそれぞれ
交流電圧により励磁せしめられる一次コイルと電磁誘導
により誘起電圧を生じる二次コイルとを有し、脱炭層を
有しない基準鋼材Ｓｏを基準コイル内に挿入位置せしめ
るとともに、検出コイル内には処理ライン上の処理鋼材
Ｓを通過せしめる。制御回路３にて二次コイルの誘起電
圧の電位差および位相差を検出し、これら電位差ないし
位相差が所定値を越えたときに脱炭層有りと判定する。
して生産効率および品質の向上を図る。 【構成】 基準コイル１および検出コイル２はそれぞれ
交流電圧により励磁せしめられる一次コイルと電磁誘導
により誘起電圧を生じる二次コイルとを有し、脱炭層を
有しない基準鋼材Ｓｏを基準コイル内に挿入位置せしめ
るとともに、検出コイル内には処理ライン上の処理鋼材
Ｓを通過せしめる。制御回路３にて二次コイルの誘起電
圧の電位差および位相差を検出し、これら電位差ないし
位相差が所定値を越えたときに脱炭層有りと判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼材の脱炭層の有無を非
破壊検査する脱炭層検出装置に関する。
破壊検査する脱炭層検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間加工等の過程で鋼材内に炭素濃度が
低下した脱炭層を生じることがあり、かかる脱炭層が存
在すると焼入れ処理を行っても充分な硬度が得られな
い。例えば図８は焼入れ−焼戻し（ＱＴ）処理した鋼材
を示し、脱炭層が無い場合には表面から内部まで一様に
充分な硬度を示しているが（図の白丸）、脱炭層が有る
と全脱炭層深さＤにおいて充分な硬度が得られない（図
の黒丸）。これは表面硬度を上げるための図９に示す高
周波焼入れ（ＩＨＡ）処理でも同様であり、全脱炭層深
さＤにおいて、やはり充分な硬度が得られない。
低下した脱炭層を生じることがあり、かかる脱炭層が存
在すると焼入れ処理を行っても充分な硬度が得られな
い。例えば図８は焼入れ−焼戻し（ＱＴ）処理した鋼材
を示し、脱炭層が無い場合には表面から内部まで一様に
充分な硬度を示しているが（図の白丸）、脱炭層が有る
と全脱炭層深さＤにおいて充分な硬度が得られない（図
の黒丸）。これは表面硬度を上げるための図９に示す高
周波焼入れ（ＩＨＡ）処理でも同様であり、全脱炭層深
さＤにおいて、やはり充分な硬度が得られない。
【０００３】そこで、日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ０５
５８）では脱炭層深さの測定方法が定められているが、
これは鋼材を切断して断面の組織を観察し、あるいは硬
度を直接検査するものである。
５８）では脱炭層深さの測定方法が定められているが、
これは鋼材を切断して断面の組織を観察し、あるいは硬
度を直接検査するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では鋼材を切断する必要があるため鋼材の連続処理が
困難であり、また、脱炭層が部分的に生じる場合等には
サンプリング検査では往々にして脱炭層の存在を見逃す
おそれがある。
法では鋼材を切断する必要があるため鋼材の連続処理が
困難であり、また、脱炭層が部分的に生じる場合等には
サンプリング検査では往々にして脱炭層の存在を見逃す
おそれがある。
【０００５】本発明はかかる課題を解決するもので、脱
炭層の非破壊連続検査を可能として生産効率および品質
の向上を併せて実現する鋼材の脱炭層検出装置を提供す
ることを目的とする。
炭層の非破壊連続検査を可能として生産効率および品質
の向上を併せて実現する鋼材の脱炭層検出装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を図１０で
説明すると、交流電圧により励磁せしめられる一次コイ
ル１Ａ，２Ａと、該一次コイル１Ａ，２Ａと同軸上に配
設されて電磁誘導により誘起電圧を生じる二次コイル１
Ｂ，２Ｂとを各一対設け、一対の一次および二次コイル
１Ａ，１Ｂ内に脱炭層を有しない基準鋼材Ｓｏを挿入位
置せしめるとともに、他の一対の一次および二次コイル
２Ａ，２Ｂ内に処理鋼材Ｓを通過せしめ、かつ両二次コ
イル１Ｂ，２Ｂの誘起電圧の電位差および位相差を検出
する手段と、これら電位差ないし位相差が所定値を越え
たときに脱炭層有りと判定する手段とを具備している。
説明すると、交流電圧により励磁せしめられる一次コイ
ル１Ａ，２Ａと、該一次コイル１Ａ，２Ａと同軸上に配
設されて電磁誘導により誘起電圧を生じる二次コイル１
Ｂ，２Ｂとを各一対設け、一対の一次および二次コイル
１Ａ，１Ｂ内に脱炭層を有しない基準鋼材Ｓｏを挿入位
置せしめるとともに、他の一対の一次および二次コイル
２Ａ，２Ｂ内に処理鋼材Ｓを通過せしめ、かつ両二次コ
イル１Ｂ，２Ｂの誘起電圧の電位差および位相差を検出
する手段と、これら電位差ないし位相差が所定値を越え
たときに脱炭層有りと判定する手段とを具備している。
【０００７】
【作用】鋼材中の炭素量が少ない程、電気抵抗は小さく
なりかつ透磁率は急激に大きくなる。しかして、処理鋼
材中に脱炭層があると、二次コイル２Ｂに得られる誘起
電圧の電位ないし位相が、脱炭層の無い基準鋼材が位置
する二次コイル１Ｂに得られる誘起電圧の電位ないし位
相と異なる値を示す。しかして、上記誘起電圧の電位差
ないし位相差を検出すれば、これらが所定値を越えた場
合に脱炭層の存在が知られる。
なりかつ透磁率は急激に大きくなる。しかして、処理鋼
材中に脱炭層があると、二次コイル２Ｂに得られる誘起
電圧の電位ないし位相が、脱炭層の無い基準鋼材が位置
する二次コイル１Ｂに得られる誘起電圧の電位ないし位
相と異なる値を示す。しかして、上記誘起電圧の電位差
ないし位相差を検出すれば、これらが所定値を越えた場
合に脱炭層の存在が知られる。
【０００８】
【実施例】図１には脱炭層検出装置を備えた鋼材処理ラ
インを示す。棒材、線材等の処理鋼材Ｓが搬送ローラＲ
上を図の左より右方向へ送られている。処理鋼材Ｓは、
ドローベンチ５に設けた引抜ダイス５１を経て途中詳細
を後述する検出コイル２を通過し、矯正機６を経て、塗
料マーカ４の先端近傍を通過している。
インを示す。棒材、線材等の処理鋼材Ｓが搬送ローラＲ
上を図の左より右方向へ送られている。処理鋼材Ｓは、
ドローベンチ５に設けた引抜ダイス５１を経て途中詳細
を後述する検出コイル２を通過し、矯正機６を経て、塗
料マーカ４の先端近傍を通過している。
【０００９】上記検出コイル２は制御回路３に接続さ
れ、この制御回路３には脱炭層を有しない基準鋼材Ｓｏ
を挿入した基準コイル１が接続されている。上記塗料マ
ーカ４は制御回路３により作動を制御され、検出コイル
２で鋼材Ｓの脱炭層が検出されるとラインスピードに応
じた遅延時間の後、直前を通過する脱炭層が形成された
鋼材部分に塗料を吹き付けてマーキングする。
れ、この制御回路３には脱炭層を有しない基準鋼材Ｓｏ
を挿入した基準コイル１が接続されている。上記塗料マ
ーカ４は制御回路３により作動を制御され、検出コイル
２で鋼材Ｓの脱炭層が検出されるとラインスピードに応
じた遅延時間の後、直前を通過する脱炭層が形成された
鋼材部分に塗料を吹き付けてマーキングする。
【００１０】基準コイル１および検出コイル２の詳細を
図２に示し、それぞれ同軸上に配した一次コイル１Ａ，
２Ａと二次コイル１Ｂ，２Ｂより構成されている。各一
次コイル１Ａ，２Ａには制御回路３の内蔵電源より交流
電圧が印加され、電磁誘導により各二次コイル１Ｂ，２
Ｂに誘起電圧が生じる。
図２に示し、それぞれ同軸上に配した一次コイル１Ａ，
２Ａと二次コイル１Ｂ，２Ｂより構成されている。各一
次コイル１Ａ，２Ａには制御回路３の内蔵電源より交流
電圧が印加され、電磁誘導により各二次コイル１Ｂ，２
Ｂに誘起電圧が生じる。
【００１１】ここで、別表に示すように、炭素鋼材の含
有炭素量が小さくなる程、電気抵抗が小さくなり、透磁
率は急激に大きくなる。したがって、検出コイル２を通
過する処理鋼材Ｓに脱炭層があると、図３に示す如く、
脱炭層が深い程、二次コイル２Ｂに生じる誘起電圧は大
きくなる。
有炭素量が小さくなる程、電気抵抗が小さくなり、透磁
率は急激に大きくなる。したがって、検出コイル２を通
過する処理鋼材Ｓに脱炭層があると、図３に示す如く、
脱炭層が深い程、二次コイル２Ｂに生じる誘起電圧は大
きくなる。
【００１２】
【表１】
【００１３】しかして、脱炭層の無い基準鋼材Ｓｏの断
面形状、材質を処理鋼材Ｓと同一にすれば、処理鋼材Ｓ
に脱炭層が無い場合には各二次コイル１Ｂ，２Ｂの誘起
電圧は電位および位相のいずれも一致しているが、処理
鋼材Ｓ中に脱炭層が現れると両者の電位および位相がず
れる。しかして、電位差ないし位相差を検出してこれら
が所定のスレッショールドレベルを越えれば脱炭層有り
と判定できる。透磁率は既述の如く脱炭層深さにより大
きく変化するから、基準鋼材Ｓｏと処理鋼材Ｓの断面形
状が多少異なっても充分な電位差ないし位相差が得ら
れ、正確な脱炭層の検出が可能である。
面形状、材質を処理鋼材Ｓと同一にすれば、処理鋼材Ｓ
に脱炭層が無い場合には各二次コイル１Ｂ，２Ｂの誘起
電圧は電位および位相のいずれも一致しているが、処理
鋼材Ｓ中に脱炭層が現れると両者の電位および位相がず
れる。しかして、電位差ないし位相差を検出してこれら
が所定のスレッショールドレベルを越えれば脱炭層有り
と判定できる。透磁率は既述の如く脱炭層深さにより大
きく変化するから、基準鋼材Ｓｏと処理鋼材Ｓの断面形
状が多少異なっても充分な電位差ないし位相差が得ら
れ、正確な脱炭層の検出が可能である。
【００１４】制御回路３の具体的回路構成を図４に示
す。周波数および電圧値が可変の交流電源３１より基準
コイル１および検出コイル２の一次コイルに電源供給が
なされ、各二次コイルに得られた誘起電圧はそれぞれ増
幅回路３２で増幅される。増幅された電圧信号はそれぞ
れバンドブロックフィルタ３３およびバンドパスフィル
タ３４をへてオシロスコープ３６の水平ないし垂直掃引
端子に入力する。オシロスコープ３６の出力はメータリ
レー３５に入力し、その表示部にｘ軸を位相差成分、ｙ
軸を電位差成分として表示される。
す。周波数および電圧値が可変の交流電源３１より基準
コイル１および検出コイル２の一次コイルに電源供給が
なされ、各二次コイルに得られた誘起電圧はそれぞれ増
幅回路３２で増幅される。増幅された電圧信号はそれぞ
れバンドブロックフィルタ３３およびバンドパスフィル
タ３４をへてオシロスコープ３６の水平ないし垂直掃引
端子に入力する。オシロスコープ３６の出力はメータリ
レー３５に入力し、その表示部にｘ軸を位相差成分、ｙ
軸を電位差成分として表示される。
【００１５】印加電圧と誘起電圧の時間変化を図５に示
し、基準コイル１および検出コイル２の一次コイルに同
一波形の電圧が印加されても（図５（１））、処理鋼材
Ｓ内に脱炭層がある場合には、各二次コイルに現れる誘
起電圧は図５（２）の実線と破線で示すように互いにず
れる。すなわち、図６に示すように、各誘起電圧波形の
対応する点が電位差ΔＶと位相差Δφを有する。
し、基準コイル１および検出コイル２の一次コイルに同
一波形の電圧が印加されても（図５（１））、処理鋼材
Ｓ内に脱炭層がある場合には、各二次コイルに現れる誘
起電圧は図５（２）の実線と破線で示すように互いにず
れる。すなわち、図６に示すように、各誘起電圧波形の
対応する点が電位差ΔＶと位相差Δφを有する。
【００１６】上記メータリレー３５（図４）はｘ軸、ｙ
軸それぞれにスレッショールドレベルを設定でき（図６
の細破線）、位相差および電位差のいずれかがスレッシ
ョールドレベルを越えるとシグナルランプ３８を点灯せ
しめるとともに、ラインスピードに応じた遅延時間の後
に塗料マーカ４（図１）に作動出力を発する。なお、３
７はメータリレーの位相零点調整器である。
軸それぞれにスレッショールドレベルを設定でき（図６
の細破線）、位相差および電位差のいずれかがスレッシ
ョールドレベルを越えるとシグナルランプ３８を点灯せ
しめるとともに、ラインスピードに応じた遅延時間の後
に塗料マーカ４（図１）に作動出力を発する。なお、３
７はメータリレーの位相零点調整器である。
【００１７】図７には脱炭層検出装置の後工程で使用さ
れるマーク検出装置の構成を示す。塗料マーカ４により
処理鋼材Ｓに塗布される塗料Ｍは蛍光塗料であり、ＤＣ
／ＡＣコンバータ７１により作動せしめられる紫外線灯
７２より紫外線を当てると塗料中の蛍光剤より一定波長
の黄金色蛍光が発せられる。発せられた蛍光をフィルタ
７３を通してレンズ７４により集光し、光電管７５で受
光して受光信号を増幅回路７６で増幅し、トランジスタ
７７を作動せしめる。トランジスタ出力により切断機等
が作動せしめられて、マーキングされた鋼材部分を切断
し排除する。かかる蛍光塗料の使用により、処理鋼材表
面に付着した潤滑剤の付着ムラ等によるバックグラウン
ドの変動や外部散乱光の影響を受けることのない確実な
マーク検出が可能である。なお、棒鋼材の場合には鋼材
全体を選別機でライン外へ排除しても良い。
れるマーク検出装置の構成を示す。塗料マーカ４により
処理鋼材Ｓに塗布される塗料Ｍは蛍光塗料であり、ＤＣ
／ＡＣコンバータ７１により作動せしめられる紫外線灯
７２より紫外線を当てると塗料中の蛍光剤より一定波長
の黄金色蛍光が発せられる。発せられた蛍光をフィルタ
７３を通してレンズ７４により集光し、光電管７５で受
光して受光信号を増幅回路７６で増幅し、トランジスタ
７７を作動せしめる。トランジスタ出力により切断機等
が作動せしめられて、マーキングされた鋼材部分を切断
し排除する。かかる蛍光塗料の使用により、処理鋼材表
面に付着した潤滑剤の付着ムラ等によるバックグラウン
ドの変動や外部散乱光の影響を受けることのない確実な
マーク検出が可能である。なお、棒鋼材の場合には鋼材
全体を選別機でライン外へ排除しても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上の如く、本発明の脱炭層検出装置に
よれば、処理鋼材中の脱炭層の存在を非破壊で連続的に
検出することができ、塗料マーカやマーク検出装置と組
み合わせることにより、生産効率を低下せしめることな
く高品質の鋼材生産が可能である。
よれば、処理鋼材中の脱炭層の存在を非破壊で連続的に
検出することができ、塗料マーカやマーク検出装置と組
み合わせることにより、生産効率を低下せしめることな
く高品質の鋼材生産が可能である。
【図１】検出装置の全体構成図である。
【図２】検出原理を示す図である。
【図３】コイル誘起電圧の脱炭層深さ依存性を示すグラ
フである。
フである。
【図４】制御回路の全体構成図である。
【図５】電圧タイムチャートである。
【図６】図５のＡ部拡大図である。
【図７】マーク検出装置の構成を示す図である。
【図８】断面硬さへの脱炭層の影響を示すグラフであ
る。
る。
【図９】断面硬さへの脱炭層の影響を示すグラフであ
る。
る。
【図１０】クレーム対応図である。
１ 基準コイル １Ａ 一次コイル １Ｂ 二次コイル ２ 検出コイル ２Ａ 一次コイル ２Ｂ 二次コイル ３ 制御回路（電位・位相差検出手段、脱炭層判定手
段） ４ 塗料マーカ Ｓｏ 基準鋼材 Ｓ 処理鋼材
段） ４ 塗料マーカ Ｓｏ 基準鋼材 Ｓ 処理鋼材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 智博 愛知県名古屋市熱田区桜田町16番11号 鈴 豊精鋼株式会社内 (72)発明者 中嶌 義雄 愛知県名古屋市熱田区桜田町16番11号 鈴 豊精鋼株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電圧により励磁せしめられる一次コ
イルと、該一次コイルと同軸上に配設されて電磁誘導に
より誘起電圧を生じる二次コイルとを各一対設け、一対
の一次および二次コイル内に脱炭層を有しない基準鋼材
を挿入位置せしめるとともに、他の一対の一次および二
次コイル内に処理鋼材を通過せしめ、かつ両二次コイル
の誘起電圧の電位差および位相差を検出する手段と、こ
れら電位差ないし位相差が所定値を越えたときに脱炭層
有りと判定する手段とを具備する鋼材の脱炭層検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296500A JPH05107230A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 鋼材の脱炭層検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296500A JPH05107230A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 鋼材の脱炭層検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107230A true JPH05107230A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17834357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3296500A Pending JPH05107230A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 鋼材の脱炭層検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05107230A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0854375A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Kaisei Enjinia Kk | 電磁誘導型検査装置 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP3296500A patent/JPH05107230A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0854375A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Kaisei Enjinia Kk | 電磁誘導型検査装置 |
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