JPS6110749A - 走行板材の表面及び内部特性測定装置 - Google Patents
走行板材の表面及び内部特性測定装置Info
- Publication number
- JPS6110749A JPS6110749A JP59130703A JP13070384A JPS6110749A JP S6110749 A JPS6110749 A JP S6110749A JP 59130703 A JP59130703 A JP 59130703A JP 13070384 A JP13070384 A JP 13070384A JP S6110749 A JPS6110749 A JP S6110749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmitted
- rays
- diffraction
- plate
- amount
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、走行板材の表面及び内部特性測定装置に係り
、特に、圧延加工や焼鈍等製造工程中の板状結晶材料の
表面酸化物（以下スケールと称する）の厚み、組成、形
状等の表面特性、及び、変態量、集合組織、複合相の体
積分率等の内部特性を測定する際に用いるのに好適な、
走行板材の表面特性及び内部特性の両方をオンラインで
測定するための走行板材の表面及び内部特性測定装置に
関する。
、特に、圧延加工や焼鈍等製造工程中の板状結晶材料の
表面酸化物（以下スケールと称する）の厚み、組成、形
状等の表面特性、及び、変態量、集合組織、複合相の体
積分率等の内部特性を測定する際に用いるのに好適な、
走行板材の表面特性及び内部特性の両方をオンラインで
測定するための走行板材の表面及び内部特性測定装置に
関する。
例えば金属板（帯）に対して、高温で圧延等の成形加工
を施す場合、その歩留りは、製造中にスケールが生成す
ることによって低下する。例えば熱延鋼帯を製造する場
合には、スラブ鋳造時に発生するスケール、加熱炉で発
生するスケール、熱間圧延後冷却される時に生成するス
ケール等の総重量が損失となり、歩留り低下の大きな要
因となっている。特にホットコイルに成型した後は、製
品板厚が薄く表面積が大きいので、スケール生成を抑制
できれば、歩留り向上に寄与する効果は極めて大きい。 そのためには、例えば連続仕上げ圧延機最終スタンド出
側と巻取機との間の搬送テーブル上の適当な場所で、ス
ケール量を連続的に測定しながら、水冷あるいは雰囲気
制御を行って望ましい特性を付与し、スケール生成量を
極力抑える操業を実現する必要がある。しかしながら、
これまでのところ、走行金属板に対するスケール量（厚
さ）やその組成、形状等の表面特性を測定する有効な方
法は提案されていなかった。 一方、金属板の内部特性のオンライン測定に対する要求
も大きく、例えば、鋼板の集合組織は１、材料の機械的
、磁気的特性の異方性等に直接的に影響を与える。又、
冷却途中の変態率、例えばオーステナイトとフェライト
の比率を把握することは、制御圧延等で精度よく所望の
特性を得るために重要なものである。とりわけ、オンラ
インで非破壊的に金属板中の結晶粒の大きざを測定する
技術の実現は、各分野で強く要望されているが、この測
定は非常に困難であった。 更に、集合組織や相定量等のオンライン測定を行うため
に、Ｘ線回折や電磁気的手法を適用する試みがなされて
おり、例えば、Ｘ線回折を利用した従来の方法では、鋼
板表面に照射されたＸ線のうち、同一表面上に配置した
検出器によって反射Ｘ線を検知することにより測定が行
われている。 これは、ｘｍ源の容量が小さく、透過Ｘ線を他方の面で
検出することができなかったためである。 しかしながら、このような光学系では、Ｘ線の侵入深さ
は５０μ−以下であり、表面近傍の情報しか得ることが
できなσ）。一方、熱延鋼板等では、板厚方向の集合組
織は著しく変化しており、表面近傍の情報による相定量
値は、材質と対応しない場合が多い。これは、例えば熱
間加工の場合、表面層は、脱炭反応によりフェライト量
が多く、板厚方向に平均化された値と異なる場合が多い
からである。又、ｉ！電磁気的手法も、極く表面層の情
報しか得ることができなかった。これに対して、実際に
材料特性に影響を与えるのは、板厚方向に平均化された
特性値である。 又、板厚を貫通する充分に強力なＸ線を利用した熱間圧
延金属材料の厚み・変態量同時測定装置が、特公昭５８
−３２３２３で提案されている。 この厚み・変態量同時測定装置は、第８図に示す如く、
従来のＸＩＩ厚さ計に若干の機能を付加して、厚みと変
態量を同時に測定することができるようにしたものであ
る。即ち、走行被検体１０表面の垂直方向の適当な位置
に配置した連続ｘｗＡ源１２から入射Ｘ線１２Ａを照射
し、走行被検体１０を垂直方向に透過した透過Ｘ線１４
Ａを他方の面に配置したシンチレーションカウンタ等の
透過Ｘ線検出器１４で検出し、入射Ｘ線１２Ａと透過Ｘ
線１４Ａとの差の量から被検体１０による減衰量を求め
て、被検体１０の板厚を測定する。又、同時に一定角度
位置への透過回折Ｘ線１６Ａを半導体検出器（以下ＳＳ
Ｄと称する）等の透過回折Ｘ線検出器１６で検出し、そ
れを波高分析して、それぞれのピークの値から被検体１
０の変態量を求めるものである。
を施す場合、その歩留りは、製造中にスケールが生成す
ることによって低下する。例えば熱延鋼帯を製造する場
合には、スラブ鋳造時に発生するスケール、加熱炉で発
生するスケール、熱間圧延後冷却される時に生成するス
ケール等の総重量が損失となり、歩留り低下の大きな要
因となっている。特にホットコイルに成型した後は、製
品板厚が薄く表面積が大きいので、スケール生成を抑制
できれば、歩留り向上に寄与する効果は極めて大きい。 そのためには、例えば連続仕上げ圧延機最終スタンド出
側と巻取機との間の搬送テーブル上の適当な場所で、ス
ケール量を連続的に測定しながら、水冷あるいは雰囲気
制御を行って望ましい特性を付与し、スケール生成量を
極力抑える操業を実現する必要がある。しかしながら、
これまでのところ、走行金属板に対するスケール量（厚
さ）やその組成、形状等の表面特性を測定する有効な方
法は提案されていなかった。 一方、金属板の内部特性のオンライン測定に対する要求
も大きく、例えば、鋼板の集合組織は１、材料の機械的
、磁気的特性の異方性等に直接的に影響を与える。又、
冷却途中の変態率、例えばオーステナイトとフェライト
の比率を把握することは、制御圧延等で精度よく所望の
特性を得るために重要なものである。とりわけ、オンラ
インで非破壊的に金属板中の結晶粒の大きざを測定する
技術の実現は、各分野で強く要望されているが、この測
定は非常に困難であった。 更に、集合組織や相定量等のオンライン測定を行うため
に、Ｘ線回折や電磁気的手法を適用する試みがなされて
おり、例えば、Ｘ線回折を利用した従来の方法では、鋼
板表面に照射されたＸ線のうち、同一表面上に配置した
検出器によって反射Ｘ線を検知することにより測定が行
われている。 これは、ｘｍ源の容量が小さく、透過Ｘ線を他方の面で
検出することができなかったためである。 しかしながら、このような光学系では、Ｘ線の侵入深さ
は５０μ−以下であり、表面近傍の情報しか得ることが
できなσ）。一方、熱延鋼板等では、板厚方向の集合組
織は著しく変化しており、表面近傍の情報による相定量
値は、材質と対応しない場合が多い。これは、例えば熱
間加工の場合、表面層は、脱炭反応によりフェライト量
が多く、板厚方向に平均化された値と異なる場合が多い
からである。又、ｉ！電磁気的手法も、極く表面層の情
報しか得ることができなかった。これに対して、実際に
材料特性に影響を与えるのは、板厚方向に平均化された
特性値である。 又、板厚を貫通する充分に強力なＸ線を利用した熱間圧
延金属材料の厚み・変態量同時測定装置が、特公昭５８
−３２３２３で提案されている。 この厚み・変態量同時測定装置は、第８図に示す如く、
従来のＸＩＩ厚さ計に若干の機能を付加して、厚みと変
態量を同時に測定することができるようにしたものであ
る。即ち、走行被検体１０表面の垂直方向の適当な位置
に配置した連続ｘｗＡ源１２から入射Ｘ線１２Ａを照射
し、走行被検体１０を垂直方向に透過した透過Ｘ線１４
Ａを他方の面に配置したシンチレーションカウンタ等の
透過Ｘ線検出器１４で検出し、入射Ｘ線１２Ａと透過Ｘ
線１４Ａとの差の量から被検体１０による減衰量を求め
て、被検体１０の板厚を測定する。又、同時に一定角度
位置への透過回折Ｘ線１６Ａを半導体検出器（以下ＳＳ
Ｄと称する）等の透過回折Ｘ線検出器１６で検出し、そ
れを波高分析して、それぞれのピークの値から被検体１
０の変態量を求めるものである。
しかしながら、特公昭５８−３２３２３で提案された厚
み・変態量同時測定装置においては、透過回折Ｘ線１６
Ａの走行被検体１０中の光路が、第９図に示す如くとな
り、その減衰量が板厚中心線Ａに対して非対称となる。 従って、板厚中心線Ａに関して対象な分布を持つ変態量
の変化を正しく検出することは不可能であった。 又、第８図の光学系では、実用上材質と関係づけられる
試料座標系に関する集合組織を測定することは不可能で
あり、更に、板厚も同時に測定しているので、Ｘ線の減
衰量補正も不可能であった。 即ち、第８図に示した光学系では、第９図に示した如く
、板面法線Ｂとθ′ （法線Ｂと透過回折Ｘ線検出器１
６配置方向とのなす角の半分の角度）だけ傾いた、第９
図中にＣＣ′で示される面に関する、減衰量補正されな
い結晶軸密度集合組織が測定されるだけである。
み・変態量同時測定装置においては、透過回折Ｘ線１６
Ａの走行被検体１０中の光路が、第９図に示す如くとな
り、その減衰量が板厚中心線Ａに対して非対称となる。 従って、板厚中心線Ａに関して対象な分布を持つ変態量
の変化を正しく検出することは不可能であった。 又、第８図の光学系では、実用上材質と関係づけられる
試料座標系に関する集合組織を測定することは不可能で
あり、更に、板厚も同時に測定しているので、Ｘ線の減
衰量補正も不可能であった。 即ち、第８図に示した光学系では、第９図に示した如く
、板面法線Ｂとθ′ （法線Ｂと透過回折Ｘ線検出器１
６配置方向とのなす角の半分の角度）だけ傾いた、第９
図中にＣＣ′で示される面に関する、減衰量補正されな
い結晶軸密度集合組織が測定されるだけである。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされもの
で、走行板材のスケール厚み、組成、形状等の表面特性
、及び、変態量、集合組織、複合相の体積分率等の内部
特性の両方を、非接触、非破壊的に、実時間で走行板材
の全長に亘ってオンラインで精度よく測定することがで
きる走行板材の表面及び内部特性測定装置を提供するこ
とを目的とする。
で、走行板材のスケール厚み、組成、形状等の表面特性
、及び、変態量、集合組織、複合相の体積分率等の内部
特性の両方を、非接触、非破壊的に、実時間で走行板材
の全長に亘ってオンラインで精度よく測定することがで
きる走行板材の表面及び内部特性測定装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、走行板材のスケール厚み、組成、形状等の表
面特性、及び、変態量、集合組織、複合相の体積分率等
の内部特性の両方をオンラインで測定するための走行板
材の表面及び内部特性測定装置において、走行板材の一
方側に配置された、走行板材表面へ、その面法線と所定
入射角をなす斜め方向から連続Ｘ線を入射するための連
続Ｘ線源と、走行板材の他方側に配置された、該走行板
材を直線的に透過してきた透過Ｘ線を検知するための透
過Ｘ線検出器と、同じく走行板材の他方側に配置された
、該走行板材から、その面法線に関して入射Ｘ線と同じ
側に前記入射角と同じ角度で出射してきた透過回折Ｘ線
を検知するための透過回折Ｘ線検″出器とを備え、前記
透過Ｘ線検出器で検出される透過Ｘ線量と入射Ｘ線量の
差を入射角で補正して走行板材の板厚を測定すると共に
、前記透過回折Ｘ線検出器で検出される透過回折Ｘ線の
強度をエネルギ別に分析し、楠記板厚測定時に求められ
るＸ線の減衰量で補正して走行板材の表面及び内部特性
を測定ザるようにして、前記目的を達成したものである
。
面特性、及び、変態量、集合組織、複合相の体積分率等
の内部特性の両方をオンラインで測定するための走行板
材の表面及び内部特性測定装置において、走行板材の一
方側に配置された、走行板材表面へ、その面法線と所定
入射角をなす斜め方向から連続Ｘ線を入射するための連
続Ｘ線源と、走行板材の他方側に配置された、該走行板
材を直線的に透過してきた透過Ｘ線を検知するための透
過Ｘ線検出器と、同じく走行板材の他方側に配置された
、該走行板材から、その面法線に関して入射Ｘ線と同じ
側に前記入射角と同じ角度で出射してきた透過回折Ｘ線
を検知するための透過回折Ｘ線検″出器とを備え、前記
透過Ｘ線検出器で検出される透過Ｘ線量と入射Ｘ線量の
差を入射角で補正して走行板材の板厚を測定すると共に
、前記透過回折Ｘ線検出器で検出される透過回折Ｘ線の
強度をエネルギ別に分析し、楠記板厚測定時に求められ
るＸ線の減衰量で補正して走行板材の表面及び内部特性
を測定ザるようにして、前記目的を達成したものである
。
本発明においては、第１図に示す如く、走行被検体１０
の一方の表面へ、その面法線Ｂと所定入射角θをなす斜
め方向の適当な位置に配置した連続Ｘ線［２２から、入
射Ｘ線２２Ａを照射し、被検体１０の他方の表面におい
て、走行被検体１０を直線的に透過してきた透ｌＡＸ線
２４Ａを、その方向の適当な位置に配置したシンチレー
ションカウンタ等の透過Ｘ線検出器２４で検出し、入射
Ｘ線２２Ａと透過Ｘ線２４ＡとのＸ１１１の差を検知し
て、入射角θで補正した上で被検体１０の板厚を測定す
ると共に、前記Ｘ線量の差の値を表面及び内部特性測定
のための減衰補正量とする。又、前記透過Ｘ線検出器２
４による測定が終了した直後に、面法線已に関して入射
Ｘ線２２Ａと同じ側に前記入射角θと同じ角度で出射し
てきた白色の透過回折Ｘ線２６Ａを、その方向の適当な
位置に配置したＳＳＤ等の透過回折Ｘ線検出器２６で検
出し、これを多チヤンネルエネルギレベル分析器等によ
りエネルギ別に各回折Ｘ線強度に分析し、前記板厚測定
時に求められるＸ線の減衰量で補正した後、スケール量
と組成、相定量、集合組織等の表面及び内部特性を測定
する。 本発明においては、入射Ｘ線２２Ａ及び透過回折Ｘ線２
６Ａの光路が、第２図に示す如く、被検体１ｏの板厚中
心線Ａに関して対象となるので、従来技術のような不具
合を生じることはない。 本発明による測定手順の一例を第３図に示す。 即ち、まず、透過Ｘ線検出器２４による測定値から透過
Ｘ線２４Ａの減衰量を求め、入射角θに基づく板状被検
体１０のＸ線通過長さの差異を補正して、その板厚を算
出する。一方、透過回折Ｘ線検出器２６によって測定さ
れた透過回折Ｘ線２６Ａの強度が、この減衰量により補
正される。次いで、減衰補正された、前記透過回折Ｘ線
検出器２６出力の透過回折Ｘ線強度のプロファイルを、
計算機等により波形分離処理して、板厚方向に平均化さ
れた内部特性値を求める。今、入射角θを与えると、各
物質の回折面とエネルギとの間には、次式の関係が成立
する。 １／Ｅ−２ｄｓｉｎθ／ｈａ・（１） ここで、ｈはブランクの定数、Ｃは光速、ｄは格子面間
隔である。 回折角２θ＝３０°とした時の、各物質の回折線の例を
第４図に示す。この回折線の位置は、被検体１ｏの温度
によって若干移動するが、これは例えば別の手段で測定
した温度データから、補正することができる。 従って、これらの回折強度Ｉは、どのような物質からの
ものであるかが既知となるので、「回折強度は、その物
質の体積分率に比例する」という原理に基づいて、定量
を行うことができる。勿論、同一物質での回折強度比は
、集合組織の影響を直接受けるので、異種物質間の存在
比率を、それぞれからの１個づつの回折強度比から算出
することは危険である。 第３図の例では、スケール厚み及び組成−変態率→集合
組織の順で算出している。この方法で測定される集合組
織は、圧延方向（以下ＲＤと称する）に関する結晶軸密
度である。そこで、１回の測定が終了した時に、例えば
ＸＷＡｍ２２と検出器２４及び２６、又は、Ｘ線源２２
と検出器２６のみを一体として、板面法線８回りに回転
し、極点図外周上の点を、例えば１０°毎に測定するこ
とによって、集合組織の面内異方性を評価することもで
きる。 なお、内部特性算出の順序は、第３図の例に限定される
ものではない。
の一方の表面へ、その面法線Ｂと所定入射角θをなす斜
め方向の適当な位置に配置した連続Ｘ線［２２から、入
射Ｘ線２２Ａを照射し、被検体１０の他方の表面におい
て、走行被検体１０を直線的に透過してきた透ｌＡＸ線
２４Ａを、その方向の適当な位置に配置したシンチレー
ションカウンタ等の透過Ｘ線検出器２４で検出し、入射
Ｘ線２２Ａと透過Ｘ線２４ＡとのＸ１１１の差を検知し
て、入射角θで補正した上で被検体１０の板厚を測定す
ると共に、前記Ｘ線量の差の値を表面及び内部特性測定
のための減衰補正量とする。又、前記透過Ｘ線検出器２
４による測定が終了した直後に、面法線已に関して入射
Ｘ線２２Ａと同じ側に前記入射角θと同じ角度で出射し
てきた白色の透過回折Ｘ線２６Ａを、その方向の適当な
位置に配置したＳＳＤ等の透過回折Ｘ線検出器２６で検
出し、これを多チヤンネルエネルギレベル分析器等によ
りエネルギ別に各回折Ｘ線強度に分析し、前記板厚測定
時に求められるＸ線の減衰量で補正した後、スケール量
と組成、相定量、集合組織等の表面及び内部特性を測定
する。 本発明においては、入射Ｘ線２２Ａ及び透過回折Ｘ線２
６Ａの光路が、第２図に示す如く、被検体１ｏの板厚中
心線Ａに関して対象となるので、従来技術のような不具
合を生じることはない。 本発明による測定手順の一例を第３図に示す。 即ち、まず、透過Ｘ線検出器２４による測定値から透過
Ｘ線２４Ａの減衰量を求め、入射角θに基づく板状被検
体１０のＸ線通過長さの差異を補正して、その板厚を算
出する。一方、透過回折Ｘ線検出器２６によって測定さ
れた透過回折Ｘ線２６Ａの強度が、この減衰量により補
正される。次いで、減衰補正された、前記透過回折Ｘ線
検出器２６出力の透過回折Ｘ線強度のプロファイルを、
計算機等により波形分離処理して、板厚方向に平均化さ
れた内部特性値を求める。今、入射角θを与えると、各
物質の回折面とエネルギとの間には、次式の関係が成立
する。 １／Ｅ−２ｄｓｉｎθ／ｈａ・（１） ここで、ｈはブランクの定数、Ｃは光速、ｄは格子面間
隔である。 回折角２θ＝３０°とした時の、各物質の回折線の例を
第４図に示す。この回折線の位置は、被検体１ｏの温度
によって若干移動するが、これは例えば別の手段で測定
した温度データから、補正することができる。 従って、これらの回折強度Ｉは、どのような物質からの
ものであるかが既知となるので、「回折強度は、その物
質の体積分率に比例する」という原理に基づいて、定量
を行うことができる。勿論、同一物質での回折強度比は
、集合組織の影響を直接受けるので、異種物質間の存在
比率を、それぞれからの１個づつの回折強度比から算出
することは危険である。 第３図の例では、スケール厚み及び組成−変態率→集合
組織の順で算出している。この方法で測定される集合組
織は、圧延方向（以下ＲＤと称する）に関する結晶軸密
度である。そこで、１回の測定が終了した時に、例えば
ＸＷＡｍ２２と検出器２４及び２６、又は、Ｘ線源２２
と検出器２６のみを一体として、板面法線８回りに回転
し、極点図外周上の点を、例えば１０°毎に測定するこ
とによって、集合組織の面内異方性を評価することもで
きる。 なお、内部特性算出の順序は、第３図の例に限定される
ものではない。
以下、本発明に係る装置を、ホットストリップミルにお
ける鋼板の製造ラインに配設した実施例について説明す
る。 本実施例においては、本発明に基づく装置を、仕上げ圧
延機と巻取設備の間に設置した。この場所での被検体濃
度は２００〜１１００’Ｃである。 又、本実施例では、透過回折Ｘ線検出器２６と板面法線
Ｂのなす角度θを１５°としている。更に、連続Ｘ線源
２２としては、タングステン連続Ｘ線源を用いている。 本実施例では、シンチレーションカウンタを用いた透過
Ｘ線検出器２４により、まず、被検体１０のＸ線減衰量
を求め、角度補正して板厚を算出する。次いで、ＳＳＤ
を用いた透過回折Ｘ線検出器２６により透過回折Ｘ線２
６Ａを読出し、４０９６チヤンネルの多重波高選別器に
よりそのエネルギ分析を行って出力する。更に、出力さ
れた各回折強度の重なりをマイク、ロプロセッサによっ
て分離し、前記透過Ｘ線検出器２４による補正値で減衰
補正された真の回折強度Ｉを得る。次いで、これらの回
折強度を解析して、被検体１０の内部特性等を求める。 一般にスケールの組成は、高温で加工された状態の鋼板
の場合′、そのほとんど（９０％以上）がＦｅＯであり
、若干Ｆｅ３Ｏ４の形態の酸化物が存在するが、Ｆｅ２
Ｏ３はほとんど存在しない。 従って、ＦｅＯの数個の回折強度Ｉ （Ｆｅ Ｏ）と、
Ｆｆ３３０＋の数個の回折強度１ （Ｆｅ ３０４ ）
とから厚みと組成を解析する。具体的には、第５図に示
すような、スケール厚みとスケールファクタ（以下ＳＦ
と称する、ＳＦ−ΣＴ （Ｆｅ Ｏ）＋ΣＩ（Ｆｅ３０
ｉ））との間の較成曲線を予め作成しておき、これを用
いてスケール厚みを求める。 一方、回折強度の比ΣＩ （Ｆｅ Ｏ）／ΣＩ（Ｆｅ３
０＊）から、ＦｅＯとＦｅ３Ｏ４の量を求める。 更に、無秩序配向状態の各相の最強の回折強度から、順
、に５個以上の回折線をとり、これらを考慮すると集合
組織の影響は事実上無視できる。即ち、前出第４図に示
した如く、回折角２θ＝３００とした場合、α−Ｆｅと
γ−Ｆｅの回折強度は測定され得る。そこで、α−Ｆｅ
の回折強度の総和Σ■αとγ−Ｆｅの回折強度の総和Σ
Ｉγとから、その比ΣＩα／ΣＩγを計算して相定量を
行う。 この測定条件で、無秩序配向状態のα−Ｆｅの各回折面
の強度比は、例えば（１１０）の強度を１とした時、（
１００）の強度比は０．５８、（２１１）の強度比は１
．８１、（１１１１）の強度比は０．２１となる。従っ
て、一般的に、ｌα１、・・・ｌα１、・・・Ｉαｎな
るｎ個の無秩序配向状態のα−Ｆｅの回折強度うちの任
意の１個、例えば、Ｉαｉを基準として１とした場合、
■αｉと他の回′折強度の比霞１、・・・１、・・−Ｉ
ｎを予め求めておく。すると、被検体１ｏのある結晶面
の無秩序配向状態の回折強度Ｉ２αには、（ｍｋｘΣＩ
α）／Σｍｋから計算される。又、各結晶面の被検体１
０の特定方向における各軸密度は、測定されたそれぞれ
の回折強度ＩαｋをＩＲαにで割ることによって計算さ
れる。γ−１”ｅに関しても同様に計算できる。このよ
うにして、第１図に示す測定状態では、ＲＤ／／＜ｈｋ
ぶ〉軸密度（ＲＤ逆極点図で表わす）が測定される。 更に、測定系を板面法線８回りに回転して測定すること
により、各方向の軸密度が測定できる。 圧延板の場合、通常、対称な集合組織を示すので、９０
° （圧延面内で圧延方向と直交する方向、以下ＴＯと
称する）まで回転するだけで充分である。 １０″毎に回転し、各位置で１０秒間の積算時間測定し
た時に得られた集合組織データのうち、ＲＤ逆極点図を
第６図に、ＴＤ逆極点図を第７図に示す。 なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、熱間及び冷間の厚板や冷延鋼板、更に他の板状結晶被
検体の表面及び内部特性をオンラインで測定するための
用途にも有効に利用され得る−ことは明らかである。
ける鋼板の製造ラインに配設した実施例について説明す
る。 本実施例においては、本発明に基づく装置を、仕上げ圧
延機と巻取設備の間に設置した。この場所での被検体濃
度は２００〜１１００’Ｃである。 又、本実施例では、透過回折Ｘ線検出器２６と板面法線
Ｂのなす角度θを１５°としている。更に、連続Ｘ線源
２２としては、タングステン連続Ｘ線源を用いている。 本実施例では、シンチレーションカウンタを用いた透過
Ｘ線検出器２４により、まず、被検体１０のＸ線減衰量
を求め、角度補正して板厚を算出する。次いで、ＳＳＤ
を用いた透過回折Ｘ線検出器２６により透過回折Ｘ線２
６Ａを読出し、４０９６チヤンネルの多重波高選別器に
よりそのエネルギ分析を行って出力する。更に、出力さ
れた各回折強度の重なりをマイク、ロプロセッサによっ
て分離し、前記透過Ｘ線検出器２４による補正値で減衰
補正された真の回折強度Ｉを得る。次いで、これらの回
折強度を解析して、被検体１０の内部特性等を求める。 一般にスケールの組成は、高温で加工された状態の鋼板
の場合′、そのほとんど（９０％以上）がＦｅＯであり
、若干Ｆｅ３Ｏ４の形態の酸化物が存在するが、Ｆｅ２
Ｏ３はほとんど存在しない。 従って、ＦｅＯの数個の回折強度Ｉ （Ｆｅ Ｏ）と、
Ｆｆ３３０＋の数個の回折強度１ （Ｆｅ ３０４ ）
とから厚みと組成を解析する。具体的には、第５図に示
すような、スケール厚みとスケールファクタ（以下ＳＦ
と称する、ＳＦ−ΣＴ （Ｆｅ Ｏ）＋ΣＩ（Ｆｅ３０
ｉ））との間の較成曲線を予め作成しておき、これを用
いてスケール厚みを求める。 一方、回折強度の比ΣＩ （Ｆｅ Ｏ）／ΣＩ（Ｆｅ３
０＊）から、ＦｅＯとＦｅ３Ｏ４の量を求める。 更に、無秩序配向状態の各相の最強の回折強度から、順
、に５個以上の回折線をとり、これらを考慮すると集合
組織の影響は事実上無視できる。即ち、前出第４図に示
した如く、回折角２θ＝３００とした場合、α−Ｆｅと
γ−Ｆｅの回折強度は測定され得る。そこで、α−Ｆｅ
の回折強度の総和Σ■αとγ−Ｆｅの回折強度の総和Σ
Ｉγとから、その比ΣＩα／ΣＩγを計算して相定量を
行う。 この測定条件で、無秩序配向状態のα−Ｆｅの各回折面
の強度比は、例えば（１１０）の強度を１とした時、（
１００）の強度比は０．５８、（２１１）の強度比は１
．８１、（１１１１）の強度比は０．２１となる。従っ
て、一般的に、ｌα１、・・・ｌα１、・・・Ｉαｎな
るｎ個の無秩序配向状態のα−Ｆｅの回折強度うちの任
意の１個、例えば、Ｉαｉを基準として１とした場合、
■αｉと他の回′折強度の比霞１、・・・１、・・−Ｉ
ｎを予め求めておく。すると、被検体１ｏのある結晶面
の無秩序配向状態の回折強度Ｉ２αには、（ｍｋｘΣＩ
α）／Σｍｋから計算される。又、各結晶面の被検体１
０の特定方向における各軸密度は、測定されたそれぞれ
の回折強度ＩαｋをＩＲαにで割ることによって計算さ
れる。γ−１”ｅに関しても同様に計算できる。このよ
うにして、第１図に示す測定状態では、ＲＤ／／＜ｈｋ
ぶ〉軸密度（ＲＤ逆極点図で表わす）が測定される。 更に、測定系を板面法線８回りに回転して測定すること
により、各方向の軸密度が測定できる。 圧延板の場合、通常、対称な集合組織を示すので、９０
° （圧延面内で圧延方向と直交する方向、以下ＴＯと
称する）まで回転するだけで充分である。 １０″毎に回転し、各位置で１０秒間の積算時間測定し
た時に得られた集合組織データのうち、ＲＤ逆極点図を
第６図に、ＴＤ逆極点図を第７図に示す。 なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、熱間及び冷間の厚板や冷延鋼板、更に他の板状結晶被
検体の表面及び内部特性をオンラインで測定するための
用途にも有効に利用され得る−ことは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、走行板材のスケー
ル厚み、組成、形状等の表面特性、及び、変態量、集合
組織、複合相の体積分率等の内部特性の両方を、実時間
で非接触、非破壊的に走行板材の全長に亘ってオンライ
ンで測定することができる。従って、走行板材の材質特
性が所望の値となるようにオンラインで制御することが
可能となる。即ち、例えば相装置については、期待する
強度を得るべく、本発明装置により得られる精度のよい
測定値と目標値とを比較し、冷却１ｉＩＪ１［ｌを行う
ことにより、目標値に近づける操業をオンラインで実施
することが可能となり、コイル全長に亘って均一な材質
特性を持つ品質の高い製品が得られるようになる等の優
れた効果を有する。
ル厚み、組成、形状等の表面特性、及び、変態量、集合
組織、複合相の体積分率等の内部特性の両方を、実時間
で非接触、非破壊的に走行板材の全長に亘ってオンライ
ンで測定することができる。従って、走行板材の材質特
性が所望の値となるようにオンラインで制御することが
可能となる。即ち、例えば相装置については、期待する
強度を得るべく、本発明装置により得られる精度のよい
測定値と目標値とを比較し、冷却１ｉＩＪ１［ｌを行う
ことにより、目標値に近づける操業をオンラインで実施
することが可能となり、コイル全長に亘って均一な材質
特性を持つ品質の高い製品が得られるようになる等の優
れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る走行板材の表面及び内部特性測
定装置の基本的な構成を示す正面図、第２図は、本発明
におけるＸ線の光路を示す断面図、 第３図は、本発明による測定の手順の例を示す流れ図、 第４図は、本発明の詳細な説明するための、回折角（２
θ）を３０’とした時の各物質及び各結晶面の回折線の
エネルギ値を示す縮図、第５図は、本発明の実施例で用
いられている、スケールファクタからスケール厚みを求
めるための較成曲線の例を示す線図、 第６図は、前記実施例で求められた、圧延方向に関する
逆極点図の例を示す線図、 第７図は、同じく、圧延方向に直交する方向に関する逆
極点図の例を示す線図、 第８図は、従来提案されている熱間圧延金属材料の厚み
・変態量同時測定装置の基本的な構成を示す正面図、 第９図は、前記従来例におけるＸ線の光路を示す断面図
である。 １０・・・走行被検体、 ２２・・・連続Ｘ線源、 ２２Ａ・・・入射Ｘ線、 ２４・・・透過Ｘ線検出器、 ２４Ａ・・・透過Ｘ線、 ２６・・・透過回折Ｘ線検出器、 ２６Ａ・・・透過回折Ｘ線、 Ｂ・・・板面法線。
定装置の基本的な構成を示す正面図、第２図は、本発明
におけるＸ線の光路を示す断面図、 第３図は、本発明による測定の手順の例を示す流れ図、 第４図は、本発明の詳細な説明するための、回折角（２
θ）を３０’とした時の各物質及び各結晶面の回折線の
エネルギ値を示す縮図、第５図は、本発明の実施例で用
いられている、スケールファクタからスケール厚みを求
めるための較成曲線の例を示す線図、 第６図は、前記実施例で求められた、圧延方向に関する
逆極点図の例を示す線図、 第７図は、同じく、圧延方向に直交する方向に関する逆
極点図の例を示す線図、 第８図は、従来提案されている熱間圧延金属材料の厚み
・変態量同時測定装置の基本的な構成を示す正面図、 第９図は、前記従来例におけるＸ線の光路を示す断面図
である。 １０・・・走行被検体、 ２２・・・連続Ｘ線源、 ２２Ａ・・・入射Ｘ線、 ２４・・・透過Ｘ線検出器、 ２４Ａ・・・透過Ｘ線、 ２６・・・透過回折Ｘ線検出器、 ２６Ａ・・・透過回折Ｘ線、 Ｂ・・・板面法線。
Claims (1)
- （１）走行板材のスケール厚み、組成、形状等の表面特
性、及び、変態量、集合組織、複合相の体積分率等の内
部特性の両方をオンラインで測定するための走行板材の
表面及び内部特性測定装置において、 走行板材の一方側に配置された、走行板材表面へ、その
面法線と所定入射角をなす斜め方向から連続Ｘ線を入射
するための連続Ｘ線源と、 走行板材の他方側に配置された、該走行板材を直線的に
透過してきた透過Ｘ線を検知するための透過Ｘ線検出器
と、 同じく走行板材の他方側に配置された、該走行板材から
、その面法線に関して入射Ｘ線と同じ側に前記入射角と
同じ角度で出射してきた透過回折Ｘ線を検知するための
透過回折Ｘ線検出器と、を備え、前記透過Ｘ線検出器で
検出される透過Ｘ線量と入射Ｘ線量の差を入射角で補正
して走行板材の板厚を測定すると共に、前記透過回折Ｘ
線検出器で検出される透過回折Ｘ線の強度をエネルギ別
に分析し、前記板厚測定時に求められるＸ線の減衰量で
補正して走行板材の表面及び内部特性を測定するように
したことを特徴とする走行板材の表面及び内部特性測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130703A JPS6110749A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 走行板材の表面及び内部特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130703A JPS6110749A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 走行板材の表面及び内部特性測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110749A true JPS6110749A (ja) | 1986-01-18 |
Family
ID=15040597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59130703A Pending JPS6110749A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 走行板材の表面及び内部特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110749A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06207775A (ja) * | 1992-09-23 | 1994-07-26 | Air Prod And Chem Inc | 一酸化炭素のない窒素を製造するための低温空気分離方法 |
| JPH0735705A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-07 | Rigaku Corp | Ｘ線定量分析方法及び装置 |
| US6434217B1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-08-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for analyzing layers using x-ray transmission |
| JP2005257423A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | 欠陥検出装置 |
| WO2007052688A1 (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Rigaku Corporation | 微結晶粒の方位分布測定方法及びその装置 |
| JP2014095134A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Jfe Steel Corp | 冷延鋼板の製造方法 |
| JP2016161577A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | パナリティカル ビー ヴィ | 定量ｘ線分析及びマトリックス厚み補正方法 |
| DE102017208576A1 (de) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln einer Mikrostruktur eines Metallprodukts sowie metallurgische Anlage |
| JP2022539051A (ja) * | 2019-06-24 | 2022-09-07 | エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 多結晶製品の材料特性を特定するための方法および装置 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59130703A patent/JPS6110749A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06207775A (ja) * | 1992-09-23 | 1994-07-26 | Air Prod And Chem Inc | 一酸化炭素のない窒素を製造するための低温空気分離方法 |
| JPH0735705A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-07 | Rigaku Corp | Ｘ線定量分析方法及び装置 |
| US6434217B1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-08-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for analyzing layers using x-ray transmission |
| JP2005257423A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Toshiba Corp | 欠陥検出装置 |
| WO2007052688A1 (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-10 | Rigaku Corporation | 微結晶粒の方位分布測定方法及びその装置 |
| JPWO2007052688A1 (ja) * | 2005-11-02 | 2009-04-30 | 株式会社リガク | 微結晶粒の方位分布測定方法及びその装置 |
| JP4685877B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2011-05-18 | 株式会社リガク | 微結晶粒の方位分布測定方法及びその装置 |
| JP2014095134A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Jfe Steel Corp | 冷延鋼板の製造方法 |
| JP2016161577A (ja) * | 2015-03-03 | 2016-09-05 | パナリティカル ビー ヴィ | 定量ｘ線分析及びマトリックス厚み補正方法 |
| DE102017208576A1 (de) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln einer Mikrostruktur eines Metallprodukts sowie metallurgische Anlage |
| WO2017202904A1 (de) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum ermitteln einer mikrostruktur eines metallprodukts sowie metallurgische anlage |
| US11249037B2 (en) | 2016-05-25 | 2022-02-15 | Sms Group Gmbh | Device and method for determining the microstructure of a metal product, and metallurgical installation |
| JP2022539051A (ja) * | 2019-06-24 | 2022-09-07 | エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 多結晶製品の材料特性を特定するための方法および装置 |
| US11898971B2 (en) | 2019-06-24 | 2024-02-13 | Sms Group Gmbh | Controlling process parameters by means of radiographic online determination of material properties when producing metallic strips and sheets |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Altpeter et al. | Robust solutions of inverse problems in electromagnetic non-destructive evaluation | |
| CN101446561B (zh) | 采用x-射线衍射极图数据定量测定钢中残余奥氏体的方法 | |
| Perrard et al. | A small-angle neutron scattering study of fine-scale NbC precipitation kinetics in the α-Fe–Nb–C system | |
| JPS6110749A (ja) | 走行板材の表面及び内部特性測定装置 | |
| Dickinson et al. | The development of a multifrequency electromagnetic instrument for monitoring the phase transformation of hot strip steel | |
| RU2532691C2 (ru) | Способ определения магнитной индукции текстурированной электротехнической стали | |
| CN104614283B (zh) | 一种金属材料热处理加工过程中的所对应物相变化的分析方法 | |
| KR20140054165A (ko) | 측정 방법 및 측정 장치 | |
| Xu et al. | Research progress on magnetic memory nondestructive testing | |
| CN109541013B (zh) | 一种铁磁性合金钢位错密度检测方法 | |
| Nikolaeva | Structure investigation of the constructional steel St3ps after argon-arc plasma treatment | |
| Angani et al. | Magnetic leakage testing using linearly integrated hall and GMR sensor arrays to inspect inclusions in cold-rolled strips | |
| JPH0242402B2 (ja) | ||
| RU2586261C2 (ru) | Устройство магнитного дефектоскопа и способ уменьшения погрешности определения размеров дефектов трубопровода магнитными дефектоскопами | |
| JPS649575B2 (ja) | ||
| He et al. | Grain size measurement in steel by laser ultrasonics based on time domain energy | |
| JPH0288952A (ja) | 組織を分析する方法および装置 | |
| Frolova et al. | Identification of zones of local hydrogen embrittlement of metals by the acoustoelastic effect | |
| Ma et al. | Rapid texture measurement of cold-rolled aluminum sheet by X-ray diffraction | |
| JPS6259256B2 (ja) | ||
| Mirković et al. | Measurement methods for residual stresses in CWR | |
| JPS6259255B2 (ja) | ||
| Sokolov et al. | Influence of surface treatment of construction steels on determination of internal stresses and grain sizes using X-ray diffractometry method | |
| JP2001281175A (ja) | 金属材表面酸化物の測定方法およびｘ線回折装置 | |
| EP3943928B1 (en) | Metal structure evaluator for rolled steel sheets, method for evaluating metal structure of rolled steel sheet, production facility of steel product, method for manufacturing steel product, and method of quality management of steel product |