JPH1010090A - 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量の測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加
工誘起マルテンサイト量を、オンライン中で正確にかつ
高精度で測定するための方法を提供する。 【解決手段】 所定の通板方向Ｄに通板中の準安定オー
ステナイト系ステンレス鋼帯１の表面ＨＡから下端面３
ａまでの間隔を１〜４ｍｍとし、励磁コイル１３に約５
０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの高周波電流を通電して磁界を形
成し、この磁界によって鋼帯１に発生した渦電流を検出
コイル１４によって検出し、この検出値に基づいて鋼帯
１の各誘起マルテンサイト量を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、準安定オーステナ
イト系ステンレス鋼帯を冷間圧延、調質圧延、連続テン
ションレベラ処理加工、連続焼鈍処理および光輝焼鈍処
理などの各種の処理加工において、発生する加工誘起マ
ルテンサイト量をオンラインで正確に測定して、この測
定値に基づいて製品のばね性および加工歪みなどの機械
的性能を高精度で制御するために好適に実施することが
できる準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工誘
起マルテンサイト量の測定方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＵＳ３０１などに代表される準安定オ
ーステナイト（γ）系ステンレス鋼は、冷間圧延すると
加工誘起マルテンサイト（α′）相を生成し、硬さ、耐
力、引張強さなどの強度特性が著しく向上することが知
られている。そのため、準安定オーステナイト系ステン
レス鋼は、冷間圧延したままか、あるいは冷間圧延した
後に時効処理して、各種のばね用材料、スチールベルト
および車両材料などに広く利用されている。ＳＵＳ３０
１の機械的性質は、加工誘起マルテンサイト量（以下、
α′量と略記する）、圧延率、成分（Ｃ，Ｎ量）、γ安
定度に依存する。特に影響力の大きいα′量、圧延率、
γ安定度などに加えて、圧延速度や１パス当たりの圧下
率、気温、油温などの各種の圧延条件のわずかな違いに
よって、そのα′量が大きく変化する。したがって圧延
後の材料特性を予測し、最終目標とする機械的性質を得
るためには、冷間圧延中のα′量を高精度で検出し得る
測定技術が求められる。

【０００３】図２０は、オーステナイト系ステンレス鋼
の機械的性質に影響を及ぼす影響因子を説明するための
図である。たとえば上記のＳＵＳ３０１の機械的性質
は、α′量、圧延率、成分（Ｃ，Ｎ量）、γ安定度に依
存する。特に影響力の大きいα′量は、圧延率、γ安定
度などに加えて圧延速度や１パス当たりの圧下率、気
温、油温などの圧延条件のわずかな違いによって、その
生成量が大きく変化する。

【０００４】図２１は、α′相の体積率Ｖ_α′と硬さＨ
_Vとの関係からα′量の硬さに及ぼす影響を示す図であ
る。圧延率を６０％にして０℃、２０℃、５０℃、７０
℃および１２０℃の圧延温度が異なる５つの試料を冷間
圧延して、α′量の体積率Ｖα′に対する硬さＨ_Vの関
係をみたとき、温度が高いほどα′量が増加し、硬くな
ることが判る。

【０００５】図２２は、α′相生成に及ぼす圧延速度の
影響を示すグラフである。圧延速度を５０ｍ／分、１０
０ｍ／分および１５０ｍ／分で圧下量を１０％として冷
間圧延したときに、圧延率が増加すると、α′相の生成
量が増加し、しかも圧延速度が小さいほどα′相の生成
量が多いことが判る。

【０００６】図２３は、α′相の生成量に及ぼす材料温
度の影響を示すグラフである。試料ＡはＣ含有量が０．
０９８重量％、Ｎ含有量が０．０１６重量％、Ｎｉ当量
が１９．４重量％であり、試料ＢはＣ含有量が０．１０
７重量％、Ｎ含有量が０．０３０％、Ｎｉ当量が２１．
１ｄ重量％であって、上記材料温度を２０℃、７０℃、
１２０℃とそれぞれ異なる温度で冷間圧延を行ったとき
の圧延率に対するα′相の体積率とα′相の体積率
Ｖ_α′との関係を示す。同図から、各試料Ａ，Ｂのいず
れも材料温度が低いほどα′相の生成量が多くなること
が判る。また試料Ｂは試料Ａに比べてＮｉ当量が多く、
準安定オースナイト系ステンレス鋼の中でもγ相が安定
しており、試料Ａに比べてα′相を生成しにくいことが
判る。一般にばね材はオースナイト系ステンレス鋼の加
工硬化を利用して製造されるが、一定の機械的特性を得
るために、圧延時にコイルを加温して初期温度を一定に
保ち、圧延速度のばらつきを抑制するために圧延速度を
１００〜２００ｍ／分程度に規制している。

【０００７】図２４に代表的な硬さ規格と実際のコイル
長手方向の硬さ分布の一例を示す。各コイル，，
の長手方向両端部において、すなわちトップエンドおよ
びボトムエンドにおいて、圧延開始時および圧延終了
時、およびレバース圧延においては通板方向を反転する
ために加減速が行われ、これによってコイル長手方向に
おける両端部の硬さが規定範囲Ｈ_V１，Ｈ_V２よりも高く
なるのが一般的である。このような速度の規制等を行っ
て規格はずれの部分が発生するため、コイルのトップエ
ンドおよびボトムエンド付近の５０〜１００ｍ程度が屑
材として処理されており、歩留りの低下を生じている。
特に、ばね材を製造するときには、時効処理（歪み時
効）を行い、１次巻の型を付けた後、２次巻（逆巻）し
たときに塑性変形してトルクが低下してしまい、所定の
トルク特性を達成し得ない場合が生じる。このようなば
ね材は、所定のトルクまたはトルク範囲を満たさなけれ
ば欠陥品として取扱われてしまう。そのため、前記鋼帯
の機械的特性、特にα′量を高精度で測定することがで
きる技術が求められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、α′量の測定精度を向上することができるように
した準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起
マルテンサイト量の測定方法および装置を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工処理
によって発生する加工誘起マルテンサイト量を、前記加
工処理ラインのオンライン中で非破壊的かつ連続的に測
定する方法であって、前記加工処理ラインの所定位置に
励磁周波数が約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの励磁電流によ
って励磁されるコイルを内蔵する少なくとも１つの測定
センサを、走行する前記鋼帯の表面から１〜４ｍｍの間
隔をあけて非接触に配置し、加工処理中の走行する鋼帯
における加工誘起マルテンサイト量を測定することを特
徴とする準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工
誘起マルテンサイト量の測定方法である。本発明に従え
ば、測定センサに内蔵されるコイルを約５０ｋＨｚ〜約
２ＭＨｚの励磁周波数の励磁電流によって励磁し、これ
によって発生した鋼帯表面の渦電流を検出して加工誘起
マルテンサイト量を測定することができる。前記コイル
に通電される励磁電流の周波数が約５０ｋＨｚであると
は、５０±１０ｋＨｚの範囲を言い、また約２ＭＨｚと
は２±０．４ＭＨｚの範囲を言う。このように励磁電流
の周波数の範囲を定めることによって、測定センサ自体
の感度、精度、外乱の影響を解消することができるとと
もに、通板中の鋼帯の厚み、温度、張力の影響による加
工誘起マルテンサイト量の変化に対する出力変化が大き
く、検出精度を可及的に高くすることができ、これによ
って正確な加工誘起マルテンサイト量を測定することが
可能となる。

【００１０】請求項２記載の本発明は、析出硬化系ステ
ンレス鋼帯の加工処理における加工誘起マルテンサイト
量を測定することを特徴とする。本発明に従えば、前記
準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯は、たとえばア
ルミニウム、銅などの析出硬化元素を微量添加し、熱処
理によってこれらの元素の化合物などを析出させ、硬化
する性質を持たせたステンレス鋼帯の加工処理による加
工誘起マルテンサイト量を測定する。このような析出硬
化系ステンレス鋼帯は、たとえば冷間圧延したとき、圧
下による加工誘起マルテンサイト相の生成量は少なく、
したがって１パスあたりの加工誘起マルテンサイト量の
変化がわずかであるけれども、このようなわずかな加工
誘起マルテンサイト量の変化を上記の測定センサによっ
て正確に測定することができる。

【００１１】請求項３記載の本発明の前記加工処理は、
冷間圧延、調質圧延、連続テンションレベラ処理加工、
連続焼鈍処理および光輝焼鈍処理のいずれかから選ばれ
る一加工処理であることを特徴とする。本発明に従え
ば、冷間圧延を行う場合には、その冷間圧延前および冷
間圧延後の加工誘起マルテンサイト量を正確に測定する
ことができ、１パス毎にマルテンサイト相の生成量を正
確に測定し、その測定結果に基づいて圧延条件、すなわ
ち圧延温度、通板速度および圧延量を高精度で制御する
ことが可能となる。また調質圧延を行う場合には、圧下
率が少量、たとえば０．８〜１．５％程度の伸びを与え
ることによって降伏伸び現象を阻止し、微小な加工誘起
マルテンサイト量を正確に測定して、鋼帯の機械的性質
を高精度で制御することができる。また焼鈍後の鋼帯を
調質圧延する場合には、上記測定センサによって加工誘
起マルテンサイト量が少量でも発生していないかどうか
のチェックのために実施することもでき、これによって
鋼帯の物理的および機械的特性の均一化を図ることがで
きる。さらに連続テンションレベラ処理加工では、熱処
理後の鋼帯の平坦度を満たすための形状矯正を行うので
あるが、このとき加工誘起マルテンサイト相が生成され
ないかどうかを確認するために上記測定センサによる測
定方法を実施して、加工誘起マルテンサイト相の生成さ
れない均一な物理的および機械的特性を高精度で達成し
得る鋼帯を製造することができる。さらに連続焼鈍処理
および光輝焼鈍処理は、そのいずれも鋼帯を適当な温度
に加熱し、その温度に保持した後除冷する操作によって
内部応力の除去、硬さの低下、被削性の向上、結晶組織
の調整、または所定の機械的および物理的性質を得るこ
となどを目的とし、マルテンサイト相を生成することを
目的としないけれども、加工誘起マルテンサイト相がわ
ずかでも発生するとその鋼帯は磁気特性を帯び、透磁率
が高くなる。このような場合に測定センサによって加工
誘起マルテンサイト量を高精度で検出し、品質管理を高
精度で行うことができる。

【００１２】請求項４記載の前記加工処理された鋼帯
は、薄板ばねまたはぜんまいばねに使用されるばね用ス
テンレス鋼帯であることを特徴とする。本発明に従え
ば、ステンレス鋼帯を薄板ばねまたはぜんまいばねなど
のばね用ステンレス鋼帯として用いる場合には、加工誘
起マルテンサイト量によってトルク特性などのばね特性
が顕著に変化するため、上記の測定センサによって加工
誘起マルテンサイト量を高精度で検出し、所定の機械的
強度を達成しているか否かを判別することができ、精度
の高い品質管理を行うことができる。

【００１３】請求項５記載の本発明の前記加工処理され
た鋼帯は、加工誘起マルテンサイト量を極力誘起させな
いように抑制して加工処理された鋼帯であることを特徴
とする。本発明に従えば、前記加工処理された鋼帯は、
加工誘起マルテンサイト相を極力誘起させないように抑
制して加工または処理されたものであり、たとえば焼鈍
処理したままで出荷する鋼帯であって、マルテンサイト
相が発生すると困るような場合に、上記測定センサによ
って高精度で加工誘起マルテンサイト相を検出し、品質
管理に寄与することができる。

【００１４】請求項６記載の本発明は、準安定オーステ
ナイト系ステンレス鋼帯の加工処理によって発生する加
工誘起マルテンサイト量を、前記加工処理ラインのオン
ライン中で非破壊的かつ連続的に測定する準安定オース
テナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量
の測定装置において、励磁周波数が約５０ｋＨｚ〜約２
ＭＨｚの励磁電流によって励磁されるコイルを内蔵した
少なくとも１つの測定センサを、前記加工処理ラインの
所定位置で走行する前記鋼帯の表面から約１〜４ｍｍの
間隔をあけて非接触に配置し、この測定センサの非接触
の配置位置に対応して、走行する前記鋼帯の被測定位置
との位置関係を一定に保持するための保持手段を設ける
ことを特徴とする準安定オーステナイト系ステンレス鋼
帯の加工誘起マルテンサイト量の測定装置である。本発
明に従えば、コイルを励磁周波数が約５０ｋＨｚ〜約２
ＭＨｚの励磁電流によって励磁される測定センサを用
い、この測定センサを鋼帯の表面から１〜４ｍｍの間隔
をあけた位置に非接触に配置されるように保持手段によ
って保持し、加工処理ラインの所定位置で走行する前記
鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を測定する。このよう
に測定センサと鋼帯の表面との間隔を１〜４ｍｍとし、
測定センサのコイルを励磁する励磁電流の周波数を約５
０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚに選ぶことによって、鋼帯の厚
み、通板速度、温度などの条件変化に対して測定センサ
の出力への影響を極力少なくすることができ、加工誘起
マルテンサイト量の変化に対するセンサ出力の変化を大
きくして、適確に鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を検
出することができる。上記の励磁周波数の下限値が約５
０ｋＨｚであるとは、５０±１０ｋＨｚの範囲を言い、
また励磁周波数の上限が約２ＭＨｚであるとは、２±
０．４ＭＨｚの範囲を言う。このような励磁周波数の下
限値および上限値の幅は、センサの感度および精度の点
において、ある程度のばらつきがあるためである。この
ような測定センサによって走行中の鋼帯に誘起されるマ
ルテンサイト相を正確に、しかも連続して高精度で検出
することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯１の加工誘起マ
ルテンサイト量の測定方法が実施される冷間圧延ライン
２の一部の簡略化した側面図であり、図２は図１の左側
から見た測定センサ３の外観を示す拡大正面図であり、
図３は測定センサ３による加工誘起マルテンサイト量を
測定するための概略的構成を示すブロック図である。冷
間圧延機４の通板方向Ｄ下流側には、テンションリール
５によって巻取られる準安定オーステナイト系ステンレ
ス鋼帯（以下、鋼帯と略記する）１の通板経路に沿って
厚み計６、放射温度計７、測定センサ３がこの順序に相
互に近接して設けられ、鋼帯１が巻掛けられるデフレク
タロール８には鋼帯１の張力を測定するための張力計９
が設けられる。

【００１６】測定センサ３は、センサ本体９と、センサ
本体９の通板方向Ｄに垂直な幅方向の両側に設けられ、
センサ本体９を、その下端面９ａが鋼帯１の表面１ａか
ら間隔ΔＬを有する位置に支持する一対の車輪１０ａ，
１０ｂと、センサ本体９および各車輪１０ａ，１０ｂを
圧延ライン２の所定の取付位置に上下に変位自在に保持
する保持手段である保持体１１とを有する。前記間隔Δ
Ｌは、１〜４ｍｍに選ばれる。この間隔ΔＬが１ｍｍ未
満であれば、鋼帯１の表面１ａに生じた金属粉や異物に
センサ本体９の下端面９ａが接触して測定が困難とな
り、また間隔ΔＬが４ｍｍを超えると、正常な測定範囲
を逸脱してしまい、正確に加工誘起マルテンサイト量を
測定することができなくなってしまう。このように間隔
ΔＬを１〜４ｍｍに選ぶことによって、高精度で加工誘
起マルテンサイト量を測定することが可能である。

【００１７】センサ本体９には、強磁性材料から成る探
触子１２と、探触子１２の軸線方向両端部付近に装着さ
れる上下２段の励磁コイル１３と、励磁コイル１３の内
側に同軸上に配置される検出コイル１４とを有し、これ
らのコイル１３，１４は差動変圧器を構成している。励
磁コイル１３は、測定時に約５ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの交
流電流によって励磁され、検出コイル１４の巻線中に一
定の起電力が発生する。測定しないときには、励磁コイ
ル１３と検出コイル１４との各巻線には電圧が等しくな
るようにバランスされるが、測定時にはこのバランスが
くずれ、検出コイル１４の巻線中に異なった大きさの起
電力が誘起され、その電圧差は加工誘起マルテンサイト
相の絶対量に支配される。各車輪１０ａ，１０ｂは、鋼
帯１の表面１ａの損傷を防止するためにたとえばゴムま
たは合成樹脂などによって実現され、センサ本体９に図
２の左右方向に伸びる各回転軸線まわりに回転自在に設
けられる。

【００１８】前記測定センサ３には、励磁コイル３に励
磁電流を供給し、かつ検出コイル１４によって誘起され
た検出電流を検出する検出手段１６が設けられ、その出
力はＸ線厚み計６、放射温度計７および張力計９からの
各出力とともにＡ／Ｄ変換器２７によってデジタル信号
に変換され、パーソナルコンピュータによって実現され
る演算処理装置２８によって演算処理される。

【００１９】図４は、検出手段１６の具体的構成を示す
ブロック図である。センサ本体９に内蔵された励磁コイ
ル１３には、発振回路１７から高周波の電流を供給し、
磁束を鋼帯１に交差させる。これによって鋼帯１の表面
１ａには磁束を打消すような渦電流が発生し、検出コイ
ル１４のインピーダンスが変化する。発振回路１７は、
周波数を安定させるために自動ゲイン調整回路１９によ
ってゲインが補正され、これによって励磁コイル１３か
ら一定の周波数の励磁電流による磁束を発生させること
ができる。検出コイル１４は、ブリッジ回路１８の一辺
を構成しており、検出コイル１４のインダクタンスの変
化による不均衡電圧、すなわちブリッジ電圧は鋼帯１の
材質によって変化するため、ブリッジ電圧の差を測定す
ることによって鋼帯１中の加工誘起マルテンサイト量を
測定することができる。

【００２０】ブリッジ回路１８の励磁コイル１３側の接
点１８ａから得られる出力は、検波回路２０ａによって
検波され、ローパスフィルタ２１ａによって必要な信
号、たとえば直流成分だけを取出して差動増幅回路２２
の一方の入力端子に入力される。またブリッジ回路１８
の検出コイル１４側の接点１８ａからの出力は、検波回
路２０ｂによって検波され、ローパスフィルタ２１ｂに
よって必要な信号、たとえば直流成分だけが取出され、
前記差動増幅回路２２の他方の入力端子に入力され、前
記励磁コイル１３からの信号と検出コイル１４からの信
号との差を増幅して電圧信号として出力する。ゼロ調整
器２３によって差動増幅回路２２のリニアライザによっ
て直線化された出力はスパン調整器２４によってゼロ調
整することができる。

【００２１】このような差動増幅回路２２からの出力
は、鋼帯１の表面１ａとセンサ本体９の下端面９ａとの
間の間隔ΔＬまたは鋼帯１の磁気特性の関数となるけれ
ども、前記間隔ΔＬを一定とすることによって、磁気特
性、すなわち鋼帯１の材質を加工誘起マルテンサイト量
として測定することができる。このような測定センサ３
の加工誘起マルテンサイト量の測定については、後述す
るように、板厚、張力、および温度などの影響因子によ
る誤差を補正する必要があり、その理由について以下に
説明する。

【００２２】図５は、測定センサ３の出力と加工誘起マ
ルテンサイト量との関係を示す図である。鋼帯１の加工
誘起マルテンサイト量を通板中に連続して測定するにあ
たっては、加工誘起マルテンサイト量（以下、α′量と
略記する）が既知であるサンプルをオフラインにおいて
測定する。このようなα′量が多いと、測定センサ３の
出力が大きくなることが確認できる。

【００２３】図６は測定センサ３と鋼帯１との間隔ΔＬ
に対するα′量の関係を示す図である。上述の測定セン
サ３を用いて間隔ΔＬ＝０ｍｍ、１．５ｍｍ、３ｍｍ、
４ｍｍの４つの間隔について測定を行った結果、間隔Δ
Ｌが大きくなるほどセンサ出力は増加し、α′量も増加
することが判る。

【００２４】前述の図２４に示したように、ばね用ステ
ンレス鋼帯の硬さがコイル長手方向に変動していると
き、硬さの変動がα′量の変化として得られるものとし
て圧延テストを行った。試供材としてはＳＵＳ３０１の
中でも加工硬化の相互に異なる第１鋼帯Ｓ（ＳＵＳ３０
１（３９０Ｓ））と第２鋼帯Ｒ（ＳＵＳ３０１（３９０
Ｒ））とを用いた。この鋼種は、圧延条件のばらつきが
α′量の生成に影響を及ぼしやすいことが知られている
ためである。その結果を図７および図８に示す。図７で
は、試供材として第１鋼帯Ｓを用い、そのコイル長手方
向でのα′量の変化を示しており、また図８には第２鋼
帯Ｒのコイル長手方向におけるα′の変化を示してい
る。いずれの結果も圧延速度をコイル長手方向に変化さ
せているにもかかわらず、測定センサ３の出力はほとん
ど変化していない。またテストコイルによってコイル長
手方向におけるサンプルを切出して振動試料磁力計（略
称ＶＳＭ）によってα′量は測定したけれども、測定セ
ンサ３の出力と同様に変化は生じていない。このように
圧延条件の変化に対してα′量の変化がほとんど生じて
おらず、その理由として試供材の板厚が比較的薄いため
に、クーラントによって圧延中に生じた塑性加工熱が圧
延速度に関係なく短時間で冷却されるためであると考え
られる。

【００２５】図７において、鋼帯１の板厚は、圧延前に
おいては０．２４１ｍｍであり、圧延後においては０．
１６３ｍｍである。また図８において、鋼帯１の板厚は
圧延前において０．２３７ｍｍであり、圧延後では０．
１８１ｍｍである。また図７では材温が６８℃であり、
測定センサ３に関して通板方向上流側から下流側をみて
右側の分の引張張力が３０ｋｇｆ／ｍｍであり、また図
８では、材温が５０℃であり、測定センサ３に関して通
板方向上流側から下流側を見て左側の部分の張力が５０
ｋｇｆ／ｍｍである。

【００２６】本実施の形態では、測定対象のステンレス
鋼帯１の温度および張力のそれぞれが測定センサ３の検
出出力に及ぼす影響を予め調べておき、検出するステン
レス鋼帯１が所定の基準温度（たとえば室温２０℃）お
よび基準張力（たとえば０ｋｇｆ／ｍｍ²）の状態、す
なわち基準状態にあるときの測定センサ３の出力を補正
するために、検出出力と基準状態における測定センサ３
の出力との定量的な関係を求める。

【００２７】図９は、測定センサ３の出力に及ぼす鋼帯
１の温度の影響を示す図である。測定センサ３の出力に
及ぼす鋼帯１の温度（検出温度の影響をα′量の種々の
異なる鋼帯１を用いて各鋼帯について基準温度における
検出出力と任意に特定した少なくとも２つの検出温度
（８７℃および５０℃）における検出出力との関係を図
９に示されるように求めるために、その前の準備とし
て、各検出温度毎に図１０および図１１に示すように、
基準温度と検出温度とにおける検出出力の関係をα′量
の異なる鋼帯について測定し、基礎データを得ておく。

【００２８】このような基礎データは、たとえば図１２
に示されるように、ウォーターバス３１内に浸漬された
サンプル支持台３２上に鋼帯１のサンプル３３を載置
し、固定アーム３４に設けられる測定センサ３を接触さ
せて、これらを水中に浸漬した状態として、底部のヒー
タ３５によって所定の検出温度に昇温し、測定センサ３
の出力を前記検出手段１６から測定結果として得ること
ができる。図１０および図１１のデータ処理によって、
図９の関係が得られ、この図９の関係から鋼帯温度につ
いての検出出力の補正値を、鋼帯温度および検出出力を
変数とする関数として数式化することによって、鋼帯温
度に関する補正式を得ることができる。

【００２９】次に、測定センサ３に及ぼす鋼帯１の張力
の影響を、鋼帯張力と基準張力下の検出出力と張力負荷
時の検出出力との比の関係として、図１３のように求め
る。そのためには、その前段階として、基準張力下の検
出出力と任意で特定した少なくとも２つの条件の鋼帯張
力における異なるα′量の鋼帯１の検出出力との関係
を、図１４に示されるように、鋼帯張力毎に測定して基
礎データとして得ておく。このような基礎データは、た
とえば図１５に示すように、万能試験機３６の把持部３
７で鋼帯１のサンプル３８を把持し、固定アーム３９に
設けられる測定センサ３の先端部をサンプル３８から所
定の距離範囲内に、たとえば３ｍｍの距離に離し、この
状態で万能試験機３６を作動させて所定の張力を与え、
このときの測定センサ３の検出出力を前記検出手段１６
によって検出し、その出力として測定値を得ることがで
きる。図１４のデータを処理することによって、前述の
図１３に示される関係を得ることができる。この場合
も、図１３のような鋼帯張力についての測定センサ３に
よる検出出力の補正値を鋼帯張力および鋼帯張力によっ
て減少する検出出力を変数とする関数として数式化して
おくことによって、鋼帯張力についての補正式を解くこ
とができる。

【００３０】以上のようにして測定センサ３の検出出力
と基準温度との関係および検出出力と基準張力との関係
が定量的に求められたら、この関係によって実際にオン
ラインでの測定センサ３の検出出力を基準状態での検出
出力に補正する。そのためには、図９や図１３に示され
る関係または鋼帯温度および鋼帯張力のそれぞれについ
ての前記各補正式によって、たとえば鋼帯温度について
補正し、その補正値をさらに鋼帯張力について補正す
る。なお、この順序は鋼帯張力について補正した後、鋼
帯温度について補正する手順であってもよく、さらに鋼
帯温度および鋼帯張力の各補正式からこれらの鋼帯温度
および鋼帯張力について同時に補正する１つの補正式を
も導いておくことが好ましい。

【００３１】このようにして対象とする鋼帯１について
補正出力が求められたら、この補正出力とα′量との関
係から温度および張力に関する補正後のマルテンサイト
量を求めるのであるが、前記補正出力は板厚によって変
化するため、予めこの関係を調べて定量的な関係として
求めておく必要がある。この場合、増えた試料は最も信
頼性の高い測定装置、たとえば振動試料型磁力計（略称
ＶＳＮ）によって鋼帯１のカットサンプルについて測定
しておくことが好ましい。図１５はこのような関係を板
厚０．２ｍｍ〜１．５ｍｍまで各種の板厚で鋼帯１につ
いて基準状態を求めた図である。この関係は、図１７に
示されるように、鋼帯１のサンプル４１をサンプル支持
台４２上に載置し、固定アーム４３に設けられる測定セ
ンサ３の先端をサンプル４１からたとえば３ｍｍの距離
に離して配置し、測定センサ３を合成樹脂製の板状体４
４によって外囲し、この状態で、室温２０℃で測定セン
サ３の出力を測定するとともに、サンプル４１を振動試
料型磁力計によってα′量を測定する。このようなα′
量の測定作業を各板厚毎のサンプルについて行って各板
厚毎のα′量を求めておく。

【００３２】このような検出出力とα′量との関係に及
ぼす板厚の影響は、α′量を板厚と板厚補正出力を変数
とする関数として数式化しておくことによって、板厚に
ついての補正式を得ることができる。予め求めておいた
図１６のような図または上記の補正後の板厚補正式から
α′量を求めることができる。このように測定センサ３
の検出値を非常に精度の高いものとして求められ、この
検出出力を上記のように温度および板厚によって補正す
るので、求められたα′量が格段に信頼性が高く、しか
もオンライン中にリアルタイムで測定が可能であるの
で、オンラインで所定のα′量が得られるように加工条
件を制御することが可能となる。次に鋼帯１の張力、板
厚および温度によるα′量の補正について説明する。

【００３３】準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯と
して、ＳＵＳ３０１の板厚の異なる複数の鋼帯を用い、
圧延機としては２０段センジミアミルを使用し、圧下
量、圧延速度、圧延張力などの圧延条件を変えて、多パ
ス冷間圧延を行い、冷間圧延終了後に各鋼帯からカット
サンプルを採取した。これらのカットサンプルは、圧延
条件の違いから、α′量を相互に異にするものである。

【００３４】まず、測定センサ３の検出出力に及ぼすス
テンレス鋼帯の温度の影響を調べるため、上記のように
して採取した多数のカットサンプルについて、図１２で
説明した方法によって室温２０℃での検出出力（ｍＶ）
と、２つの鋼帯温度５０℃および８７℃における各検出
出力とを測定して、図１０および図１１に示す基礎デー
タを得た。次に、この基礎データから、検出出力に及ぼ
すステンレス鋼帯の温度の影響を、鋼帯温度５０℃およ
び８７℃について、その鋼帯温度が室温２０℃のときに
検出出力に対する上記の各鋼帯温度５０℃および８７℃
のときの検出出力の差を求めて図９を得た。この図９を
数式からして鋼帯温度についての補正式とし、 V1＝P1（1.016−8.78×10^-4T）−0.327T−8.18 …（１） を得た。

【００３５】つぎに、α′量の検出出力に及ぼすステン
レス鋼帯の張力の影響を調べるため、前記複数のカット
サンプルについて図１５で説明した方法によって室温２
０℃で張力２０ｋｇｆ／ｍｍ²および４０ｋｇｆ／ｍｍ²
の引張条件下でα′量を検出出力と無張力時の検出出力
とを測定し、図１４に示す基礎データを得た。次に、こ
の基礎データから検出出力に及ぼすステンレス鋼帯の張
力の影響を、引張条件下の検出出力と無張力時の検出出
力との比および鋼帯張力との関係として求め、図１３を
得た。この図１３を数式化して鋼帯張力についの補正式
として、 V2＝P2／（1−0.00465σ） …（２） を得た。

【００３６】次に数１および数２から温度および張力に
ついて補正した次の補正式を得た。

【００３７】 V3＝［P3(1.016−8.78×10^-4T)−0.327T−8.18)］／(1-0.0045σ） …（３） 次に、上記のようにして温度および張力についてともに
補正された温度を張力補正値とα′量との関係に及ぼす
ステンレス鋼帯の板厚の影響を調べるため、前記複数の
カットサンプルについて、板厚を測定するとともに図１
７で示した方法によって基準状態におけるα′量を測定
し、さらに振動試料型磁力計（ＶＳＭ）によってマルテ
ンサイト量を測定した。これらのデータを０．２ｍｍ〜
１．５ｍｍの間の６つの板厚毎に分けて、トラックし、
図１６を得た。この図１６を数式化して温度、張力およ
び板厚に対する次の補正式を得た。

【００３８】 α′＝（−5.37×10^-5ｔ²＋2.53×10^-5ｔ−9.18×10^-5）V3 ＋（5×10^-2ｔ²＋9×10^-2ｔ−0.387）V3 ＋（108.3ｔ²−274.95ｔ−325） …（４） 次に、オンライでのマルテンサイト量と測定について説
明する。準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯として
ＳＵＳ３０１に属する表１に成分を示すようなＮｉ当量
を異にする２種のステンレス鋼帯Ａ１，Ａ２について種
々の板厚のものを用いて実験を行った。

【００３９】

【表１】

【００４０】前記は上記と同じ２０段センジミアミルを
用い、その出側および入側に測定センサ３をその下端面
３ａが鋼帯１の表面位置から３ｍｍの間隔を有するよう
に設置し、図４に示した検出手段１６を用いて測定セン
サ３の励磁コイル１３に高周波電流を与えながら圧延率
を種々に変えて多パス冷間圧延を行い、その間に鋼帯温
度Ｔ（同比）および鋼帯張力σ（ｋｇｆ／ｍｍ²）を測
定するとともに、前記補正前の検出出力Ｐ３（ｍＶ）を
検出し、各冷間圧延終了後にカットサンプルを採取し
た。各カットサンプルについては、板厚ｔ（ｍｍ）を測
定した。このようにして得られた多数のカットサンプル
の圧延中のα′量は、数３の温度張力補正式に鋼帯温度
Ｔ、鋼帯張力σおよび検出出力Ｐ３を代入してα′量の
温度張力の補正値Ｖ３を求め、さらに温度張力補正値Ｖ
３と上記の測定温度Ｔとを数４の板厚についての補正式
で代入することによってα′量が得られた。このα′量
を２種の鋼帯Ａ１，Ａ２毎にプロットして図１８が得ら
れた。

【００４１】このようにして求められた温度、張力およ
び板厚について補正した加工誘起マルテンサイト量の測
定値を、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により検証した。
この検証については、各カットサンプル毎に上記のＶＳ
Ｍによってα′量を測定し、その測定値と本願発明の方
法によって得られた測定値を対比し、鋼帯Ａ１，Ａ２に
区別してプロットし、図１９が得られた。この図１９か
らも明らかなように、本発明の方法によれば、鋼帯のオ
ンライン中における加工誘起マルテンサイト量を極めて
高精度で検出し得ることが判る。

【００４２】以上の実験結果をまとめると、次のとおり
である。

【００４３】（イ）検出出力に及ぼす温度の影響 鋼帯１の温度は、前述の図１０および図１１を比較する
ことによって明らかなように、鋼帯１の温度が２０℃に
比べて８７℃では出力が上昇し、この出力が大きいほど
その差はわずかに大きくなっている。このような温度の
影響下における検出出力は、温度が上昇すると高くな
り、α′量が多い（出力が高い）ほど温度の上昇に伴う
出力変化量が大きくなる。これは温度の上昇とともに鋼
帯の導電率が小さくなり、磁束を打消そうとする渦電流
が発生しにくくなるため、検出する試料が小さくなると
考えられる。そこで、圧延によって温度が上昇し、変化
した出力を室温での出力に実験式で補正すると、前述の
数１は次のように一般化して整理できる。

【００４４】

【数１】

【００４５】（ロ）検出出力に及ぼす張力の影響 実際の圧延ラインや熱処理ラインにおいては、鋼帯１に
張力が負荷されることから、引張応力を負荷したときの
出力変化を上記のようにして調べた結果を考察すると、
張力を負荷した場合の検出出力が鋼帯１の引張応力の上
昇とともに低下し、これは鋼帯１が引張変形を受けると
透磁率が低下し、磁界に対する磁束が小さくなると考え
られる。そこで前述の張力に関する補正式数２を整理し
て一般化したものが次の数６である。

【００４６】 Ｖ_σ0 ＝ Ｖ_σ／（１−Ｃ・σ） …（６） （ハ）検出出力に及ぼす板厚の影響 前述の図１６に示されるように、検出出力とα′量との
関係に及ぼす板厚の影響は、たとえば同図において板厚
が０．８ｍｍ以上では板厚の影響を受けないけれども、
０．８ｍｍ未満の板厚においては同じ出力で比較する
と、板厚が減少するとα′量は高くなる。またα′量が
増加するほど出力は板厚の影響を受けなくなる。これ
は、板厚が薄くなると、鋼帯１を透過する磁束の割合が
大きくなり、渦電流噴出が小さくなって検出出力も小さ
くなり、またγ相とα′相で導電率が異なるためである
と考えられる。そこで、検出出力とα′量が鋼帯温度２
０℃で無負荷時の検出出力の２次関数とみなして前述の
数３を整理して一般化すると次式を得ることができる。

【００４７】 α′＝ａ・（Ｖ₂₀（σ₀）²＋ｂ・Ｖ₂₀（σ₀）＋Ｃ …（７） α′ ：マルテンサイト量（ｖｏｌ％） Ｖ₂₀（σ₀）：補正後（材料温度２０℃、無負荷）の出
力 ａ ：定数 ｂ ：定数 ｃ ：定数 （ニ）実ラインでのα′量の求め方 圧延時にα′量を求めるには、数４に関連して述べたよ
うに、圧延によるコイルの表面温度の変化、圧延時の圧
延張力および圧延による板厚の変化などの影響を補正す
る必要があり、各種の異なる条件に適応可能とするため
に、数４を整理して一般化し、次式を得た。

【００４８】

【数２】

【００４９】Ｖ₂₀（σ₀）：補正後（材料温度２０℃、
無負荷）の出力 （ｍＶ） Ｖ ：圧延中のＭＭＳの出力 （ｍＶ） σ ：圧延張力 （Ｎ／ｍｍ²） Ａ_(T) ：定数 Ｂ_(T) ：定数 Ｃ ：定数 上記の数８から、圧延中あるいは熱処理ラインの前後の
α′量の検出出力を測定し、同時に材料温度Ｔ、張力
σ、板厚ｔをリアルタイムで測定し、これらのデータと
して取出して予め定めた各定数Ａ_(T)，Ｂ_(T)，Ｃを求め
ておき、数８に各種のデータおよび異常数をそれぞれ代
入することによってオンライン中にα′量を継続的に求
めることができる。しかもこうして求めたα′量は、測
定センサ３の励磁電流を約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの範
囲に限定し、かつ測定センサ３の下端面３ａから鋼帯表
面までの間隔を１〜４ｍｍとすることによって、微小な
α′量を正確に検出することができる。特に被検出材料
として、析出硬化の準安定オーステナイト系ステンレス
鋼帯は、析出硬化によって常に高い硬度を有するため、
加工によって誘起されるマルテンサイト相の発生量はわ
ずかであるけれども、本発明の方法によって高精度で
α′量を検出することが可能である。このようにα′量
の検出精度が高いので、各種の加工処理ライン、たとえ
ば冷間圧延ライン、調質圧延ライン、連続テンションレ
ベラ処理加工ライン、連続焼鈍ライン、および光輝焼鈍
処理ラインなどに上記測定センサ３を加工前および加工
後のいずれか少なくとも一方で通板経路に臨んで設置
し、所定の硬度、ばね特性等の機械的特性の品質管理の
ために用いることができる。

【００５０】このように本発明では、測定センサに内蔵
されるコイルに印加される電流の周波数を約５０ｋＨｚ
〜約２ＭＨｚに定めることによって、測定センサ自体の
感度、精度に対する外乱の影響を解消することができる
とともに、通板中の鋼帯の厚み、温度、張力の影響によ
る加工誘起マルテンサイト量の検出精度を可及的に高く
することができ、これによって正確な加工誘起マルテン
サイト量を測定することが可能となる。

【００５１】また本発明では、前記準安定オーステナイ
ト系ステンレス鋼帯は、たとえばアルミニウム、銅など
の析出硬化元素を微量添加し、熱処理によってこれらの
元素の化合物などを析出させ、硬化する性質を持たせた
ステンレス鋼帯の加工処理による加工誘起マルテンサイ
ト量を測定する。このような析出硬化系ステンレス鋼帯
は、たとえば冷間圧延したとき、圧下による加工誘起マ
ルテンサイト相の生成量は少なく、したがって１パスあ
たりの加工誘起マルテンサイト量の変化がわずかである
けれども、このようなわずかな加工誘起マルテンサイト
量の変化を上記の測定センサによって正確に測定するこ
とができる。

【００５２】また本発明では、冷間圧延を行う場合に
は、その冷間圧延前および冷間圧延後の加工誘起マルテ
ンサイト量を正確に測定することができ、１パス毎にマ
ルテンサイト相の生成量を正確に測定し、その測定結果
に基づいて圧延条件、すなわち圧延温度、通板速度およ
び圧延量を高精度で制御することが可能となる。

【００５３】また調質圧延を行う場合には、圧下率が少
量、たとえば０．８〜１．５％程度の伸びを与えること
によって降伏伸び現象を阻止し、微小な加工誘起マルテ
ンサイト量を正確に測定して、鋼帯の機械的性質を高精
度で制御することができる。また焼鈍後の鋼帯を調質圧
延する場合には、上記測定センサによって加工誘起マル
テンサイト量が少量でも発生していないかどうかのチェ
ックのために実施することもでき、これによって鋼帯の
物理的および機械的特性の均一化を図ることができる。
さらに連続テンションレベラ処理加工では、熱処理後の
鋼帯の平坦度を満たすための形状矯正を行うのである
が、このとき加工誘起マルテンサイト相が生成されない
かどうかを確認するために上記測定センサによる測定方
法を実施して、加工誘起マルテンサイト相の生成されな
い均一な物理的および機械的特性を高精度で達成し得る
鋼帯を製造することができる。

【００５４】さらに連続焼鈍処理および光輝焼鈍処理
は、そのいずれも鋼帯を適当な温度に加熱し、その温度
に保持した後除冷する操作によって内部応力の除去、硬
さの低下、被削性の向上、結晶組織の調整、または所定
の機械的および物理的性質を得ることなどを目的とし、
マルテンサイト相を生成することを目的としないけれど
も、加工誘起マルテンサイト相がわずかでも発生すると
その鋼帯は磁気特性を帯び、透磁率が高くなる。このよ
うな場合に測定センサによって加工誘起マルテンサイト
量を高精度で検出し、品質管理を高精度で行うことがで
きる。

【００５５】さらに本発明では、ステンレス鋼帯を薄板
ばねまたはぜんまいばねなどのばね用ステンレス鋼帯と
して用いる場合には、加工誘起マルテンサイト量によっ
てトルク特性などのばね特性が顕著に変化するため、上
記の測定センサによって加工誘起マルテンサイト量を高
精度で検出し、所定の機械的強度を達成しているか否か
を判別することができ、精度の高い品質管理を行うこと
ができる。

【００５６】さらに本発明では、前記加工処理された鋼
帯は、加工誘起マルテンサイト相を極力誘起させないよ
うに抑制して加工または処理されたものであり、たとえ
ば焼鈍処理したまま出荷する鋼帯であって、マルテンサ
イト相が発生すると困るような場合に、上記測定センサ
によって高精度で加工誘起マルテンサイト相を検出し、
品質管理に寄与することができる。

【００５７】さらに本発明では、コイルを励磁周波数が
約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの励磁電流によって励磁され
る測定センサを用い、この測定センサを鋼帯の表面から
１〜４ｍｍの間隔をあけた位置に非接触に配置されるよ
うに保持手段によって保持し、加工処理ラインの所定位
置で走行する前記鋼帯の加工誘起マルテンサイト量を測
定する。このように測定センサと鋼帯の表面との間隔を
１〜４ｍｍとし、測定センサのコイルを励磁する励磁電
流の周波数を約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚに選ぶことによ
って、鋼帯の厚み、通板速度、温度などの条件変化に対
して測定センサの出力への影響を極力少なくすることが
でき、加工誘起マルテンサイト量の変化に対するセンサ
出力の変化を大きくして、適確に鋼帯の加工誘起マルテ
ンサイト量を検出することができる。上記の励磁周波数
の下限値が約５０ｋＨｚであるとは、５０±１０ｋＨｚ
の範囲を言い、また励磁周波数の上限が約２ＭＨｚであ
るとは、２±０．４ＭＨｚの範囲を言う。このような励
磁周波数の下限値および上限値の幅は、センサの感度お
よび精度の点において、ある程度のばらつきがあるため
である。このような測定センサによって走行中の鋼帯に
誘起されるマルテンサイト相を正確に、しかも連続して
高精度で検出することが可能となる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、測定セ
ンサに内蔵されるコイルに印加される電流の周波数を約
５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚに定めることによって、測定セ
ンサ自体の感度、精度、外乱の影響を解消することがで
きるとともに、通板中の鋼帯の厚み、温度、張力の影響
による加工誘起マルテンサイト量の検出精度を可及的に
高くすることができ、これによって正確な加工誘起マル
テンサイト量を測定することが可能となる。

【００５９】請求項２記載の本発明によれば、前記準安
定オーステナイト系ステンレス鋼帯は、たとえばアルミ
ニウム、銅などの析出硬化元素を微量添加し、熱処理に
よってこれらの元素の化合物などを析出させ、硬化する
性質を持たせたステンレス鋼帯の加工処理による加工誘
起マルテンサイト量を測定する。このような析出硬化系
ステンレス鋼帯は、たとえば冷間圧延したとき、圧下に
よる加工誘起マルテンサイト相の生成量は少なく、した
がって１パスあたりの加工誘起マルテンサイト量の変化
がわずかであるけれども、このようなわずかな加工誘起
マルテンサイト量の変化を上記の測定センサによって正
確に測定することができる。

【００６０】請求項３記載の本発明によれば、冷間圧延
を行う場合には、その冷間圧延前および冷間圧延後の加
工誘起マルテンサイト量を正確に測定することができ、
１パス毎にマルテンサイト相の生成量を正確に測定し、
その測定結果に基づいて圧延条件、すなわち圧延温度、
通板速度および圧延量を高精度で制御することが可能と
なる。また調質圧延を行う場合には、圧下率が少量、た
とえば０．８〜１．５％程度の伸びを与えることによっ
て降伏伸び現象を阻止し、微小な加工誘起マルテンサイ
ト量を正確に測定して、鋼帯の機械的性質を高精度で制
御することができる。また焼鈍後の鋼帯を調質圧延する
場合には、上記測定センサによって加工誘起マルテンサ
イト量が少量でも発生していないかどうかのチェックの
ために実施することもでき、これによって鋼帯の物理的
および機械的特性の均一化を図ることができる。

【００６１】さらに連続テンションレベラ処理加工で
は、熱処理後の鋼帯の平坦度を満たすための形状矯正を
行うのであるが、このとき加工誘起マルテンサイト相が
生成されないかどうかを確認するために上記測定センサ
による測定方法を実施して、加工誘起マルテンサイト相
の生成されない均一な物理的および機械的特性を高精度
で達成し得る鋼帯を製造することができる。

【００６２】さらに連続焼鈍処理および光輝焼鈍処理
は、そのいずれも鋼帯を適当な温度に加熱し、その温度
に保持した後除冷する操作によって内部応力の除去、硬
さの低下、被削性の向上、結晶組織の調整、または所定
の機械的および物理的性質を得ることなどを目的とし、
マルテンサイト相を生成することを目的としないけれど
も、加工誘起マルテンサイト相がわずかでも発生すると
その鋼帯は磁気特性を帯び、透磁率が高くなる。このよ
うな場合に測定センサによって加工誘起マルテンサイト
量を高精度で検出し、品質管理を高精度で行うことがで
きる。

【００６３】請求項４記載の本発明によれば、ステンレ
ス鋼帯を薄板ばねまたはぜんまいばねなどのばね用ステ
ンレス鋼帯として用いる場合には、加工誘起マルテンサ
イト量によってトルク特性などのばね特性が顕著に変化
するため、上記の測定センサによって加工誘起マルテン
サイト量を高精度で検出し、所定の機械的強度を達成し
ているか否かを判別することができ、精度の高い品質管
理を行うことができる。

【００６４】請求項５記載の本発明によれば、前記加工
処理された鋼帯は、加工誘起マルテンサイト相を極力誘
起させないように抑制して加工または処理されたもので
あり、たとえば焼鈍処理したまま出荷する鋼帯であっ
て、マルテンサイト相が発生すると困るような場合に、
上記測定センサによって高精度で加工誘起マルテンサイ
ト相を検出し、品質管理に寄与することができる。

【００６５】請求項６記載の本発明によれば、コイルを
励磁周波数が約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの励磁電流によ
って励磁される測定センサを用い、この測定センサを鋼
帯の表面から１〜４ｍｍの間隔をあけた位置に非接触に
配置されるように保持手段によって保持し、加工処理ラ
インの所定位置で走行する前記鋼帯の加工誘起マルテン
サイト量を測定する。このように測定センサと鋼帯の表
面との間隔を１〜４ｍｍとし、測定センサのコイルを励
磁する励磁電流の周波数を約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚに
選ぶことによって、鋼帯の厚み、通板速度、温度などの
条件変化に対して測定センサの出力への影響を極力少な
くすることができ、加工誘起マルテンサイト量の変化に
対するセンサ出力の変化を大きくして、適確に鋼帯の加
工誘起マルテンサイト量を検出することができる。上記
の励磁周波数の下限値が約５０ｋＨｚであるとは、５０
±１０ｋＨｚの範囲を言い、また励磁周波数の上限が約
２ＭＨｚであるとは、２±０．４ＭＨｚの範囲を言う。
このような励磁周波数の下限値および上限値の幅は、セ
ンサの感度および精度の点において、ある程度のばらつ
きがあるためである。このような測定センサによって走
行中の鋼帯に誘起されるマルテンサイト相を正確に、し
かも連続して高精度で検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の準安定オーステナイト
系ステンレス鋼帯１の加工誘起マルテンサイト量の測定
方法が実施される冷間圧延ライン２の一部の簡略化した
側面図である。

【図２】図１の左側から見た測定センサ３の外観を示す
拡大正面図である。

【図３】測定センサ３による加工誘起マルテンサイト量
を測定するための概略的構成を示すブロック図である。

【図４】検出手段１６の具体的構成を示すブロック図で
ある。

【図５】測定センサ３の出力と加工誘起マルテンサイト
量との関係を示す図である。

【図６】測定センサ３と鋼帯１との間隔ΔＬに対する
α′量の関係を示す図である。

【図７】鋼帯１にＳＵＳ３０１（３９０Ｓ）を用いたと
きのコイル長手方向のα′量の変化を示す図である。

【図８】鋼帯１にＳＵＳ３０１（３９０Ｒ）を用いたと
きのコイル長手方向のα′量の変化を示す図である。

【図９】測定センサ３の出力に及ぼす鋼帯１の温度の影
響を示す図である。

【図１０】基礎データとして用いられるα′量の異なる
鋼帯１の室温２０℃での測定センサ３による検出出力と
５０℃の鋼帯１の測定センサ３による検出出力との関係
を示す図である。

【図１１】基礎データとして用いられるα′量の異なる
鋼帯１の室温２０℃での測定センサ３による検出出力と
８７℃の鋼帯１の測定センサ３による検出出力との関係
を示す図である。

【図１２】図１０および図１１のデータを得るための
α′量検出出力に及ぼす鋼帯温度影響度を測定するため
の方法の一例を示す図である。

【図１３】鋼帯１の張力の影響を鋼帯引張状態でのα′
量の検出出力と無張力状態での検出出力との比に対する
鋼帯張力の関係を示す図である。

【図１４】図１３を得るための基礎データを示し、鋼帯
１の無張力時のα′量の検出出力と張力２０ｋｇｆ／ｍ
ｍ²および４０ｋｇｆ／ｍｍ²の引張状態下の検出出力と
の関係を示す図である。

【図１５】図１４を得るための測定方法を示す図であ
る。

【図１６】検出出力とα′量との関係に及ぼす鋼帯の板
厚の影響を、各板厚毎にα′量の異なる鋼帯の基準状態
における検出出力とα′量との関係として示す図であ
る。

【図１７】図１６を得るための測定方法を示す図であ
る。

【図１８】Ｎｉ当量の異なる２つの鋼帯Ａ１，Ａ２につ
いて冷間圧延後のα′量をオンラインで測定したときの
検出出力と圧延率との関係を示す図である。

【図１９】図１８のα′量を振動試料型磁力計によって
検証した図である。

【図２０】オーステナイト系ステンレス鋼の機械的性質
に影響を及ぼす因子を説明するための図である。

【図２１】α′相の体積率Ｖ_α′と硬さＨ_Vとの関係か
らα′量の硬さに及ぼす影響を示す図である。

【図２２】α′相の生成に及ぼす圧延速度の影響を示す
図である。

【図２３】α′相の生成に及ぼす材料温度の影響を示す
図である。

【図２４】コイル長手方向における硬さ分布を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ 冷間圧延ライン ３ 測定センサ ４ 冷間圧延機 ５ テンションリール ６ Ｘ線厚み計 ７ 放射温度計 ９ センサ本体 １０ａ，１０ｂ 車輪 １１ 保持体 １２ 探触子 １３ 励磁コイル １４ 検出コイル １６ 検出手段 １７ 発振回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 久生 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社周南製鋼所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯
   の加工処理によって発生する加工誘起マルテンサイト量
   を、前記加工処理ラインのオンライン中で非破壊的かつ
   連続的に測定する方法であって、前記加工処理ラインの
   所定位置に励磁周波数が約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの励
   磁電流によって励磁されるコイルを内蔵する少なくとも
   １つの測定センサを、走行する前記鋼帯の表面から１〜
   ４ｍｍの間隔をあけて非接触に配置し、加工処理中の走
   行する鋼帯における加工誘起マルテンサイト量を測定す
   ることを特徴とする準安定オーステナイト系ステンレス
   鋼帯の加工誘起マルテンサイト量の測定方法。
2. 【請求項２】 析出硬化系ステンレス鋼帯の加工処理に
   おける加工誘起マルテンサイト量を測定することを特徴
   とする請求項１記載の準安定オーステナイト系ステンレ
   ス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量の測定方法。
3. 【請求項３】 前記加工処理は、冷間圧延、調質圧延、
   連続テンションレベラ処理加工、連続焼鈍処理および光
   輝焼鈍処理のいずれかから選ばれる一加工処理であるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の準安定オーステ
   ナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイト量の
   測定方法。
4. 【請求項４】 前記加工処理された鋼帯は、薄板ばねま
   たはぜんまいばねに使用されるばね用ステンレス鋼帯で
   あることを特徴とする請求項１または２記載の準安定オ
   ーステナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起マルテンサイ
   ト量の測定方法。
5. 【請求項５】 前記加工処理された鋼帯は、加工誘起マ
   ルテンサイト量を極力誘起させないように抑制して加工
   処理された鋼帯であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工
   誘起マルテンサイト量の測定方法。
6. 【請求項６】 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯
   の加工処理によって発生する加工誘起マルテンサイト量
   を、前記加工処理ラインのオンライン中で非破壊的かつ
   連続的に測定する準安定オーステナイト系ステンレス鋼
   帯の加工誘起マルテンサイト量の測定装置において、 励磁周波数が約５０ｋＨｚ〜約２ＭＨｚの励磁電流によ
   って励磁されるコイルを内蔵した少なくとも１つの測定
   センサを、前記加工処理ラインの所定位置で走行する前
   記鋼帯の表面から約１〜４ｍｍの間隔をあけて非接触に
   配置し、この測定センサの非接触の配置位置に対応し
   て、走行する前記鋼帯の被測定位置との位置関係を一定
   に保持するための保持手段を設けることを特徴とする準
   安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の加工誘起マルテ
   ンサイト量の測定装置。