JPS63277963A - 鋼片等の被検材の合否判定方法 - 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、鋼片等の被検材の合否判定法に関し、鋼片の
表面探傷・内部探傷（皮下を含む）の結果から、鋼片等
の被検材の表面手入れによって、良品として次工程に送
れるものかどうかを判定するのに用いられるものである
。

（従来の技術） 鋼片の内部品質については超音波による垂直探傷法で、
表面品質は磁粉探傷あるいは表面波探傷結果で合否判定
を行っている０表面皮下品質については垂直探傷では保
証できないので、斜角探傷を導入することにより、表面
ゼロミリから内部まで全断面に亘る品質保証が実施され
るようになってきている。

ただし、この斜角探傷では、探傷処理速度、探傷ピッチ
、財形状等の要因のため、欠陥位置評定誤差が数■はあ
るため、単痺で表面欠陥であるか皮下欠陥であるかを判
定することができない、そこで、斜角探傷結果から表面
欠陥探傷装置からの表面欠陥情報を差し引きすることに
よって皮下欠陥の抽出を行い、鋼片の合否判定を行って
いる（特開昭５９−１４８８６５号公報）。

鋼片表面から数龍より浅い欠陥については、探傷後にグ
ラインダーまたはチッピングによって除去すれば、圧延
後の線材・棒鋼の品質上問題がない、従って、表面欠陥
有り鋼片についても、表面欠陥の手入れ後、合格材とす
ることができるが、皮下欠陥・内部欠陥と判定されたも
のは、手入れができず不合格材として処理されている。

（発明が解決しようとする問題点） 斜角探傷結果から表面疵探傷装置の表面欠陥情報を差し
引くことによって表面欠陥と皮下欠陥を判別する処理に
おいては、必ずしも斜角探傷で検出する表面欠陥と表面
欠陥探傷装置で検出する表面欠陥とが一致しないため、
第１図に示すように表面欠陥探傷で検出せず、斜角探傷
で検出するもの（第１図のイの部分）については、皮下
欠陥と判定され、実際は表面欠陥の手入れで合格となる
べきものが不合格判定となり　（見過ぎ）、鋼片歩留り
が低下する。

また、特開昭５９−１４８８６５号公報記載の処理のよ
うに、斜角探傷結果より評定される欠陥の材幅方向の位
置だけで表面欠陥探傷結果と差し引きすると、第２図に
示すように、鋼片ｌの材幅方向の近い位置に表面欠陥２
と皮下欠陥３があった場合、斜角探傷で皮下欠陥を検出
しているにも係らず、表面欠陥と判定し、皮下不良材を
合格材としてしまう　（見逃し）ことにな°る。

本発明は、この皮下欠陥の見過ぎ・見逃しを極力抑え、
鋼片等の被検材の歩留り向上と被検材皮下における品質
保証の信頼性の向上とを図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、鋼片の被検材の合否判定において、表面欠陥
探傷により検出された全ての欠陥、及び斜角探傷により
検出された欠陥のうち欠陥評定深さが疵取り限界値より
浅い欠陥については、夫々の欠陥評定位置を疵取り限界
値まで疵取りする。

また垂直内部探傷により欠陥が検出された場合、及び斜
角探傷により検出された欠陥のうち欠陥評定深さが疵取
り限界値より深い欠陥については、内部欠陥（皮下欠陥
を含む）材として処理する。

（実施例） 以下、図示の実施例について本発明を詳述する。

探傷に際しては、表面欠陥探傷装置として磁粉探傷装置
を用い、また超音波斜角探傷装置としては電子セクター
・電子リニア走査併用による角鋼片の斜角探傷装置（特
開昭５９−１１６５４１号）を用い、これによって鋼片
面中央から超音波を入射し、屈折角２０°から４５°ま
での範囲を約０．８°ピンチの３２ステツプで探傷した
ときの結果を例として以下説明する。

第３図に斜角探傷によって検出した表面欠陥と皮下欠陥
の欠陥評定深さと実際の欠陥深さの関係を示す。

ここで欠陥の評定深さは、次の方法により求めたもので
ある。

即ち、第４図に示すように被検材１の一例の下部コーナ
ー位置を基準に、電子走査型探傷装置により探傷領域を
１セクターとしてｎステップでリニア十セクター走査す
ると、各ステップ毎に探傷領域内で予め定めたエコーレ
ベル（しきい値）以上のエコーがあれば、そのエコーの
得られたステップ隘、エコー高さ、検出時間、角鋼片軸
方向位置が探傷データとして得られる。超音波ビームに
は広がりがあるため、１個の欠陥を数ステップで検出す
る可能性がある。そのため探傷データは欠陥と１対ｌの
対応が取れていない。

そこで、まず、１セクタ一単位でステップ間のエコー高
さと検出時間の相関から、同一欠陥からのデータである
かどうかを判定し、同一欠陥のものであれば、エコー高
さが最大のときのデータのみを採用する。この処理を断
面内のデータ集約処理という。

この段階では、まだ欠陥は断面毎の点の情報でしかない
ので、次にセクター間の欠陥情報の位置関係から鋼片長
手方向の連続性を判断し、最終的に欠陥阻、欠陥起点（
長手方向）、欠陥終点（長手方向）、幅方向位置、深さ
位置の情報とする。

この処理を長手方向のデータ集約処理という。

断面内のデータ集約処理において、同一欠陥からのデー
タであるかどうかは、 ｉ）連続したステップで検出していること、ｉｉ　）ス
テップ間での欠陥検出時間差ΔＨＤが、許容値以内であ
ること。

の２項目を満足するかどうかで判断し、第５図に０印を
付して示すように、欠陥エコー高さＥｌ（がピークとな
るステップのデータのみを残す。

そして、次の長手方向（セクター走査問）のデータ集約
の前処理として、断面内のデータ集約によって残ったデ
ータのステップ磁、欠陥検出時間およびプリセットデー
タ（音速、探触子と材の位置関係）から、幾何学的に断
面内での幅方向、深さ方向の位ｆ　（Ｘ、Ｙ）を正確に
計算により求める。

引き続き長手方向（セクター走査問）のデータ集約処理
を行うには、材長平方向のカウント値ＬＰと合わせ、３
次元の欠陥位置データ（Ｘ、Ｙ、ＬＰ）に変換し、これ
が元データとなる。。

長手方向に対する欠陥の連続性は、第６図（＾）（Ｂ）
に示すように第５番目と第Ｊ＋１番目のセクター断面内
集約後の（幅方向、深さ方向）位置データ、（Ｘｙ、　
　Ｙ７．ＬＰｙ）と（ＸＪ＊１１　Ｙ　７６１　＋ＬＰ
３＊１）の断面円距離が許容値１以内であるかどうかで
判定する。すなわち、 であれば、連続欠陥と判定する。

欠陥の起点（ＦＳ）、欠陥終点（Ｆｌｌりについては、
材長平方向のカウント値ＬＰを基に次表の処理法によっ
て順次更新することによって求める。

実際の欠陥深さは、欠陥部を切断して顕微鏡観察し、欠
陥の材表面から最も深い位置で評価した。

皮下欠陥については、欠陥評定誤差が±３３鶴内であり
、表面欠陥は若干浅目に評定される傾向がある。

この実験結果でも明らかなように、表面欠陥で３鶴以上
のものはな（，３ｆｉ以上の表面疵がある場合は希れで
あり、そのようなものは疵取りをするにしても非常に幅
広く疵取りしないと線材・棒鋼段階で影響がある。よっ
てここでは疵取り限界値を３Ｎと設定する。すなわち、
斜角探傷で欠陥評定深さ３ｕ以下と評定されたものは、
欠陥評定位置を深さ３鶴まで疵取りする。欠陥評定深さ
３ｍｍより深いものは、内部欠陥材として処理する。

上記処理による皮下欠陥の見過ぎ・見逃しを第３図のデ
ータをもとにまとめると、次表に示すようになる。

これによれば、Ａゾーンでは皮下欠陥があっても、疵取
りによって除去され歩留りの向上になる。

Ｂ、Ｄゾーンは実際に内部欠陥があるので、内部不良判
定となって当然である。ところが、Ｃゾーンでは疵取り
を行っても、実際の欠陥は表面から３ｆｉより深いため
疵の取り残しがあり、欠陥を見逃していることになる。

しかし、この見逃しは、垂直内部探傷によって、少なく
とも疵取り限界値まで探傷領域としておけば、垂直内部
探傷によって検出され、内部不良判定されるので、最終
的に見逃しとはならない、斜角探傷の欠陥深さ評定精度
から見ると、評定精度が良いほど、Ａ、　Ｂゾーンのう
ちＡゾーンの占める割合が高くなり、歩留りが向上し、
かっＣゾーンの割合が減少し、無駄な疵取りが軽減され
る。

また皮下探傷領域の見落しがないためには、探傷ゲート
範囲を所望探傷領域に欠陥位置評定誤差分を付加したも
のとしておく必要がある。

疵取り限界値の設定は、大きな値はど鋼片の歩留りは向
上するが、疵取り跡の製品への影響および疵取り処理能
から考え６１１程度を上限とするのが望ましい。下限値
はＣゾーンの見逃しを垂直内部探傷の探傷領域でカバー
できる範囲でないと見逃しの領域ができるので、垂直内
部探傷の表面皮下の不感帯より大きくとる必要がある（
通常、垂直内部探傷の表面皮下不感帯は２〜３Ｍ）。

第７図は合否判定のフローチャートを示すものであるが
、合否判定の手順を示したものであり、探傷順序は入れ
替わっていても、探傷データの処理を第７図の手順で行
えば結果は同じである。

尚、本発明の合否判定は、鋼片に限定されるも・のでな
く、同種の探傷方法の組合せによって被検材の合否判定
を行う場合に、被検材の種類によらず通用できることは
云うまでもない。

（発明の効果） 本発明によれば、次のような効果が得られる。

（１）　　皮下欠陥があっても疵取り限界までのものは
疵取りして合格とするので、鋼片等の被検材の歩留りが
向上する。

（２）表面・皮下・内部の全面に亘る品質保証が可能と
なる。

（３）表面欠陥探傷で見逃している部分、例えば第１図
のイの表面欠陥の見逃しがなくなり、表面欠陥に対する
品質保証の信頼性が高まる。

（４）表面欠陥と皮下欠陥が近くに存在しても見逃すこ
とがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は被検材の表面疵の説明図、第２図は表面欠陥と
皮下欠陥との位置関係を示す図、第３図乃至第７図は本
発明の一実施例を示すものであって、第３図は欠陥評定
深さと欠陥深さとの関係を示す図、第４図はセクター走
査のステップを示す図、第５図は断面内データ集約処理
の概念を示す図、第６図（Ａ）　（Ｂ）は断面内の欠陥
評定位置を示す図、第７図は合否判定のフローチャート
を示す図である。 第５図 ｍｙ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼片等の被検材を表面欠陥探傷、超音波斜角探傷
   及び超音波垂直内部探傷により夫々探傷し、その探傷結
   果から被検材の合否判定を行なうに際して、表面欠陥探
   傷により検出された全ての欠陥及び斜角探傷により検出
   された欠陥のうち欠陥評定深さが疵取り限界値より浅い
   欠陥については、夫々の欠陥評定位置を疵取り限界値ま
   で疵取りを行ない、垂直内部探傷により欠陥が検出され
   た場合、及び斜角探傷により検出された欠陥のうち欠陥
   評定深さが疵取り限界値より深い欠陥については被検材
   を内部欠陥材として処理することを特徴とする鋼片等の
   被検材の合否判定方法。