KR102307685B1 - Evaluating method of steel and evaluating apparatus of steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속재의 평가 방법 및 금속재의 평가 장치에 관한 것으로, 보다 상게하게는 금속재를 출하할 수 있는지 여부를 평가할 수 있는 금속재의 평가 방법 및 금속재의 평가 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating a metallic material and an apparatus for evaluating a metallic material, and more particularly, to a metallic material evaluation method and a metallic material evaluation apparatus capable of evaluating whether a metallic material can be shipped.
용강을 응고시켜 제조된 주편은 압연 공정을 거쳐 고객사로 출하된다. 그리고 고객사로 출하된 판재(이하, 압연재)는 구부리거나 두드리는 등의 가공을 거쳐 최종 제품이 된다.The cast steel manufactured by solidifying the molten steel is shipped to the customer through the rolling process. And the plate material shipped to the customer (hereinafter, rolled material) is processed by bending or tapping to become a final product.
한편, 고객사로 출하된 압연재는 그 표면에 결함이 없는 상태의 제품이다. 그러나, 고객사에서 최종 제품 예컨대 자동차를 제조하기 위해 가공을 실시하면, 표면에 구멍 또는 홀과 같은 결함이 발생된다. 그리고 결함은 난가공 또는 변형이 많은 가공 부위에 주로 발생되는 경향이 있다.On the other hand, the rolled material shipped to the customer is a product with no defects on its surface. However, when a customer performs processing to manufacture a final product such as an automobile, defects such as holes or holes are generated on the surface. And, defects tend to occur mainly in difficult machining or machining areas with a lot of deformation.
이와 같이 가공에 의해 나타나는 결함은, 고객사로 출하된 압연재 내부에 존재하는 비금속 개재물에 의한 것이다. 그리고, 압연재 내 개재물의 위치가 상기 압연재 표면과 가까울수록, 개재물의 크기가 클 수록, 결함이 발생될 가능성이 증가한다. 또한, 압연재 표면과 가까운 개재물의 수가 많을 수록, 결함의 개수가 증가한다.Defects appearing by processing in this way are due to non-metallic inclusions existing inside the rolled material shipped to the customer. And, the closer the position of the inclusions in the rolling material to the surface of the rolling material, the larger the size of the inclusions, the greater the possibility that defects will occur. Further, the greater the number of inclusions close to the surface of the rolling material, the greater the number of defects.
따라서, 압연재가 제조되면, 비금속 개재물에 의한 표면 결함 발생 가능성을 미리 판단할 필요가 있다. 그런데, 종래에 압연재를 평가하는 방법은 시편 내부에서의 비금속 개재물의 깊이를 검출할 수 없는 문제가 있다. 이에 이러한 평가 방법으로 비금속 개재물에 의한 표면 결함 발생 가능성을 판단하는 경우, 그 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.Therefore, when the rolled material is manufactured, it is necessary to determine in advance the possibility of surface defects caused by non-metallic inclusions. However, the conventional method for evaluating a rolled material has a problem in that the depth of the non-metallic inclusions inside the specimen cannot be detected. Accordingly, when determining the possibility of occurrence of surface defects due to non-metallic inclusions by such an evaluation method, there is a problem in that reliability thereof is lowered.
본 발명은 개재물의 깊이 및 크기를 보다 정확하게 예측할 수 있는 금속재의 평가 방법 및 금속재의 평가 장치를 제공한다.The present invention provides a method for evaluating a metal material and an apparatus for evaluating a metal material, which can more accurately predict the depth and size of inclusions.
본 발명은 제조된 금속재의 가공시에, 개재물에 의한 결함 발생 여부를 보다 정확하게 예측할 수 있는 금속재의 평가 방법 및 금속재의 평가 장치를 제공한다.The present invention provides a method for evaluating a metal material and an apparatus for evaluating a metal material, which can more accurately predict whether or not defects caused by inclusions occur during processing of a manufactured metal material.
본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법은, 평가하고자 하는 금속재로부터 시편을 마련하는 과정; 상기 시편의 표면에 부풀림부를 형성하는 과정; 상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정; 및 검출된 상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여, 상기 시편 내부에 있는 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 도출하는 과정;을 포함한다.A method for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention includes a process of preparing a specimen from a metal material to be evaluated; forming an inflated portion on the surface of the specimen; The process of detecting the height (H dB ) and width (L dB) of the inflated portion; and a process of deriving a depth (D dI ) and a size (L dI ) of an inclusion in the specimen by using the detected height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated portion.
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정은, 상기 시편에 대하여 광을 송수신하고, 광 데이터를 이용한 간접적인 방법으로 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 산출하는 과정을 포함한다.The process of detecting the height (H dB ) and width (L dB ) of the inflatable part is to transmit and receive light with respect to the specimen, and the height (H dB ) and width (L dB ) of the inflatable part in an indirect way using optical data It includes the process of calculating
상기 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 과정은, 상기 부풀림부의 높이(HdB)에 대한 너비(LdB)의 비율(Td)인 부풀림부의 비율(Td)을 이용하여 상기 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 과정을 포함한다.The process of deriving the depth (D dI ) of the inclusions is the ratio (T d ) of the width (L dB ) to the height (H dB ) of the inclusions, the ratio (T d ) of the inclusions using the ratio (T d ). It includes the process of deriving (D dI ).
상기 부풀림부의 비율(Td)을 이용하여 상기 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 과정은, 모델 비율(TM)들에 따른 모델 깊이(DM)들 데이터를 가지는 깊이 도출 모델을 마련하고, 상기 모델 비율(TM)들에 상기 부풀림부의 비율(Td)을 대비하여 선택한 모델 비율(TM)에 대한 모델 깊이(DM)를 개재물의 깊이(DdI)로 도출하는 과정을 포함한다.The process of deriving the depth (D dI ) of the inclusions using the ratio (T d ) of the inflated part is to prepare a depth derivation model having model depths (DM ) data according to the model ratios (T M ) and , the model ratio (T M ) to the ratio (T d ) of the inflated portion to the selected model ratio (T M ) The model depth (D M ) for the depth of the inclusion (D dI ) It includes the process of deriving do.
상기 깊이 도출 모델은 상기 모델 비율(TM)의 증가에 따라 모델 깊이(DM)가 증가하는 경향성을 가질 수 있다.In the depth derivation model, as the model ratio T M increases, the model depth D M may have a tendency to increase.
상기 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정은, 상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여 상기 부풀림부의 부피(VdB)를 산출하는 과정; 상기 부풀림부의 부피(VdB)를 이용하여 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정;을 포함한다.The process of deriving the size of the inclusions (L dI ) includes: calculating the volume (V dB ) of the inflatable part using the height (H dB ) and the width (L dB) of the inflatable part; The process of deriving the size (L dI ) of the inclusion using the volume (V dB) of the inflated portion; includes.
상기 부풀림부의 부피(VdB)를 이용하여 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정은, 모델 부피(VM)들에 따른 모델 크기(LM)들 데이터를 가지는 크기 도출 모델을 마련하고, 상기 모델 부피(VM)들에 상기 부풀림부의 부피(VdB)를 대비하여 선택한 모델 부피(VM)에 대한 모델 크기(LM)를 개재물의 크기(LdI)로 도출하는 과정을 포함한다.The process of deriving the size (L dI ) of the inclusion using the volume (V dB ) of the inflated part is to prepare a size derivation model having model sizes (L M ) data according to the model volumes (V M ), includes the step of deriving the model volume (V M) of the model size (L M) for the model volume (V M) selected in case the volume (V dB) of said bulge in the size of the inclusions (L dI) .
상기 크기 도출 모델은 상기 모델 부피(VM)의 증가에 따라 모델 크기(LM)가 증가하는 경향성을 가질 수 있다.The size derivation model may have a tendency for the model size (L M ) to increase as the model volume (V M ) increases.
본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법은, 평가하고자 하는 금속재로부터 시편을 마련하는 과정; 상기 시편의 표면에 부풀림부를 형성하는 과정; 상기 시편으로 광을 조사하는 과정; 상기 시편 표면으로부터 반사되는 광을 수광하는 과정; 및 수광된 광의 강도를 이용하여, 상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정;을 포함한다.A method for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention includes a process of preparing a specimen from a metal material to be evaluated; forming an inflated portion on the surface of the specimen; irradiating light to the specimen; receiving light reflected from the surface of the specimen; and a process of detecting a height (H dB ) and a width (L dB ) of the inflated portion by using the intensity of the received light.
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정은, 상기 시편 표면의 연장방향에 따라 반사된 광의 강도를 그래프화하는 과정; 상기 그래프 상에서, 상기 부풀림부로부터 반사된 광의 강도 변화를 나타내는 피크를 식별하는 과정; 식별된 상기 피크를 이용하여, 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정;을 포함한다.The process of detecting the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated part may include a process of graphing the intensity of the reflected light along the extension direction of the specimen surface; identifying, on the graph, a peak indicating a change in intensity of light reflected from the inflated portion; Using the identified peak, the process of detecting the height (H dB ) and the width (L dB) of the inflated portion; includes.
상기 피크를 식별하는데 있어서, 상기 그래프 상에서, 상기 부풀림부가 형성되지 않은 시편 표면으로부터 반사된 광의 강도인 기준 강도를 초과하는 광의 강도를 피크로 식별한다.In identifying the peak, on the graph, an intensity of light exceeding a reference intensity, which is an intensity of light reflected from the surface of the specimen on which the bulge is not formed, is identified as a peak.
상기 부풀림부의 높이(HdB)를 검출하는 과정은, 상기 피크의 최대 강도를 이용하여 부풀림부의 높이(HdB)를 검출하는 과정을 포함한다.The process of detecting the height (H dB ) of the inflated part includes a process of detecting the height (H dB ) of the inflated part using the maximum intensity of the peak.
상기 부풀림부의 너비(LdB)를 검출하는 과정은, 상기 피크의 면적을 이용하여 부풀림부의 너비(LdB)를 검출한다.The process of detecting the width (L dB) the bulging portion is, by using the area of the peak detects the bulge width (L dB) portion.
상기 피크의 면적을 이용하여 부풀림부의 너비(LdB)를 검출하는 과정은, 상기 피크의 면적을 가지는 가상 원을 형성하는 과정; 상기 가상 원의 지름을 산출하는 과정; 상기 지름을 부풀림부의 너비(LdB)로 한다. The process of detecting the width (L dB ) of the inflated portion using the area of the peak may include: forming a virtual circle having the area of the peak; calculating a diameter of the virtual circle; Let the diameter be the width (L dB ) of the inflated portion.
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여, 상기 시편 내부에 있는 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 도출하는 과정을 포함한다.and deriving the depth (D dI ) and size (L dI ) of the inclusions in the specimen by using the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated portion.
상기 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 이용하여, 상기 시편의 모재가 되는 금속재에 대해, 출하가 가능한지 여부를 평가하는 과정을 포함한다.Using the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusions, it includes a process of evaluating whether shipment is possible with respect to the metal material serving as the base material of the specimen.
복수의 부풀림부에 각각 대응하는 복수의 개재물 각각의 깊이와 크기를 도출하고, 상기 출하 여부를 평가하는 과정은, 상기 복수의 개재물의 깊이 및 크기 중, 기준 깊이 이하이고, 기준 크기 이상인 결함 유발 개재물의 개수를 도출하는 과정;상기 복수의 개재물 전체에 대하여 결함 유발 개재물의 비율을 산출하는 과정; 및 상기 결함 유발 개재물의 비율이 기준 비율 이하인 경우, 금속재를 출하가 가능한 정상으로 평가하는 과정;을 포함한다.The process of deriving the depth and size of each of the plurality of inclusions respectively corresponding to the plurality of bulges and evaluating whether to ship the defect-inducing inclusions, among the depths and sizes of the plurality of inclusions, is less than or equal to the reference depth and greater than or equal to the reference size A process of deriving the number of; Calculating a ratio of the defect-causing inclusions with respect to all of the plurality of inclusions; and when the ratio of the defect-inducing inclusions is less than or equal to the reference ratio, evaluating the metal material as normal for shipment.
본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 장치는, 전기 분해식으로 시편 표면에 부풀림부를 발생시키는 부풀림부 발생기; 상기 시편으로 광을 조사하고, 상기 시편으로부터 반사된 광의 강도를 이용하여, 상기 부풀림부를 검출하는 부풀림부 검출기; 상기 부풀림부에 대응하는 상기 시편 내부에 있는 개재물을 예측하고, 상기 개재물의 정보를 산출하는 개재물 예측기;를 포함한다.An apparatus for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention includes: an inflated part generator for generating a bulged part on a surface of a specimen in an electrolytic manner; a bulging part detector irradiating light to the specimen and detecting the bulging part by using the intensity of light reflected from the specimen; and an inclusion predictor for predicting inclusions in the specimen corresponding to the inflated portion and calculating information on the inclusions.
상기 부풀림부 검출기는, 광을 생성하는 광원; 및 생성된 상기 광을 상기 시편 표면으로 조사하고, 상기 시편 표면으로부터 반사된 광을 수광하며, 상기 시편 표면의 연장방향을 따라 수평 이동이 가능한 광학계;를 포함한다.The bulge detector may include: a light source for generating light; and an optical system that irradiates the generated light to the surface of the specimen, receives the light reflected from the surface of the specimen, and is horizontally movable along the extension direction of the surface of the specimen.
상기 광원은 백색광을 생성할 수 있다.The light source may generate white light.
상기 부풀림부 검출기는 상기 광학계로부터 전달받은 광 데이터를 이용하여,연속적으로 광의 강도가 나타나도록 그래프를 생성하는 검출부를 포함한다.The bulge detector includes a detector that generates a graph to continuously show the intensity of light by using the light data received from the optical system.
상기 개재물 예측기는, 검출된 상기 부풀림부를 이용하여 개재물의 깊이를 도출하기 위한 깊이 도출 모델이 저장되어 있는 개재물 깊이 도출부; 검출된 상기 부풀림부를 이용하여 개재물의 크기를 도출하기 위한 크기 도출 모델이 저장되어 있는 개재물 크기 도출부;를 포함한다.The inclusion predictor may include: an inclusion depth derivation unit in which a depth derivation model for deriving the depth of the inclusion using the detected inflated unit is stored; and an inclusion size derivation unit in which a size derivation model for deriving the size of the inclusions is stored using the detected inflated unit.
본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법 및 금속재의 평가 장치에 의하면, 개재물의 깊이와 개재물의 크기를 도출할 수 있다. 그리고, 도출된 개재물의 깊이 및 크기를 이용하여, 금속재의 가공시에 결함이 발생될지 여부를 예측한다.According to the method for evaluating a metal material and an apparatus for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention, the depth of the inclusion and the size of the inclusion may be derived. And, using the derived depth and size of the inclusions, it is predicted whether or not a defect will occur during processing of the metal material.
따라서, 금속재의 가공시에, 개재물에 의한 결함 발생 여부를 판단하는 신뢰도가 향상되는 효과가 있다. 이에, 가공시에 결함이 발생될 금속재가 고객사로 출하되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, there is an effect of improving the reliability of determining whether a defect is generated due to an inclusion during processing of a metal material. Accordingly, it is possible to prevent the metal material, which is to be defective during processing, from being shipped to the customer.
또한, 개재물의 깊이 및 크기를 직접 또는 실제로 측정하지 않고, 부풀림부를 인위적으로 발생시키고, 부풀림부의 높이 및 너비를 이용하여 개재물의 깊이 및 크기를 간접적으로 도출한다. 이러한 방법은, 개재물의 깊이 및 크기를 직접 또는 실제로 측정하는 방법에 비해 신속한 장점이 있다.In addition, without directly or actually measuring the depth and size of the inclusions, the bulge is artificially generated, and the depth and size of the inclusion are indirectly derived using the height and width of the bulge. This method has the advantage of being fast over methods of directly or actually measuring the depth and size of the inclusions.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 금속재를 평가하기 위해, 시편 표면에 부풀림부를 형성하는 부풀림부 발생기를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 시편 표면에 부풀림부가 형성되는 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 부풀림부가 형성된 시편 표면을 촬영한 사진이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 부풀림부 검출기를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 부풀림부 검출기를 이용하여 획득된 광 데이터를 그래프화하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부풀림부 검출기를 이용하여 획득된 광 데이터를 이용하여 검출된 높이 및 길이를 가지는 부풀림부를 개념적으로 형상화 한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 개재물의 깊이 및 길이를 도출하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 개재물의 깊이를 도출하기 위한 깊이 도출 모델을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 개재물의 크기를 도출하기 위한 크기 도출 모델을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 12의 (a)는 부풀림부(B)가 형성된 시편 표면의 상측에서 주사 전자 현미경을 이용하여 촬상한 사진이다.
도 12의 (b)는 도 12의 (a)에서 부풀림부(B)가 형성된 'E' 영역을 시편의 제1연장방향으로 절단(E'-E'')한 절단 단면에 대해 관찰한 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 도출된 개재물의 크기(LdI) 및 개재물의 깊이(DdI)를 하나의 좌표 상에 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a method for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram conceptually illustrating an apparatus for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention.
3 is a view conceptually illustrating a blower generator for forming a blowout part on a surface of a specimen in order to evaluate a metal material by a method according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams conceptually illustrating a process in which an inflated portion is formed on a surface of a specimen.
6 is a photograph taken of the surface of the specimen on which the inflated portion is formed by the method according to the embodiment of the present invention.
Figure 7 (a) is a diagram conceptually showing the inflated part detector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7(b) is a graph illustrating optical data obtained by using the swelling part detector of FIG. 7(a).
FIG. 8 is a conceptual shape of a bulge having a height and a length detected using optical data obtained using a bulge detector according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of deriving a depth and length of an inclusion by a method according to an embodiment of the present invention.
10 exemplarily illustrates a depth derivation model for deriving a depth of an inclusion by a method according to an embodiment of the present invention.
11 exemplarily shows a size derivation model for deriving the size of inclusions by a method according to an embodiment of the present invention.
12A is a photograph taken using a scanning electron microscope from the upper side of the surface of the specimen on which the inflated portion B is formed.
(b) of FIG. 12 is a photograph observed for the cut cross-section obtained by cutting (E'-E'') the 'E' region in which the inflated portion (B) is formed in the first extending direction of the specimen in FIG. 12 (a). am.
13 is a graph showing a size (L dI ) and a depth (D dI ) of an inclusion derived by a method according to an embodiment of the present invention on one coordinate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한유 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art will be completely It is provided to inform you. The drawings may be exaggerated in order to explain the embodiments of the present invention, and like reference numerals in the drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법을 나타낸 순서도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.1 is a flowchart illustrating a method for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram conceptually illustrating an apparatus for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법은, 시편 표면에 부풀림부(Blister)를 발생시키는 과정(S10), 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정(S20), 검출된 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여 시편 내부에서 비금속 개재물이 위치하는 깊이(이하, 개재물 깊이(DdI)) 및 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정(S30), 도출된 개재물의 깊이(DdI) 및 개재물의 크기(LdI)를 이용하여, 시편의 모재가 되는 금속재를 평가하는 과정(S40)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the evaluation method of a metal material according to an embodiment of the present invention includes a process of generating a blister on the surface of a specimen (S10), and detecting the height (H dB ) and width (L dB ) of the swollen portion. Process (S20), using the height (H dB ) and width (L dB ) of the detected bulge, the depth at which non-metallic inclusions are located inside the specimen (hereinafter, the inclusion depth (D dI )) and the size of the inclusions (L dI ) It includes a process of deriving (S30), a process of evaluating a metal material serving as a base material of the specimen (S40) using the derived depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusions.
도 2를 참조하면, 금속재의 평가 장치는, 시편 표면에 부풀림부를 발생 또는 형성(S10)시키는 부풀림부 발생기(100), 시편 표면에 형성된 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출(S20)하는 부풀림부 검출기(200), 부풀림부 검출기(200)에서 검출된 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여, 개재물의 깊이(DdI) 및 개재물의 크기(LdI)를 도출 또는 예측하는 개재물 예측기(300), 도출된 개재물의 깊이(DdI) 및 개재물의 크기(LdI)를 이용하여, 시편에 모재가 되는 금속재를 평가하는 평가부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the metal material evaluation device generates or forms a bloated part on the surface of the specimen (S10), the
여기서, 개재물 예측기(300)는, 부풀림부 검출기(200)에서 검출된 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 개재물 깊이 도출부(310) 및 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 개재물 크기 도출부(320)를 포함한다.Here, the
먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 시편 표면에 부풀림부를 형성하는 방법에 대해 설명한다.First, with reference to FIGS. 3 to 6 , a method of forming an inflated portion on the surface of a specimen will be described.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부풀림부 발생기를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5는 시편 표면에 부풀림부가 형성되는 과정을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 부풀림부가 형성된 시편 표면을 촬영한 사진이다.3 is a diagram conceptually illustrating an inflating unit generator according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 are diagrams conceptually illustrating a process in which an inflated portion is formed on a surface of a specimen. 6 is a photograph taken of the surface of the specimen on which the inflated portion is formed by the method according to the embodiment of the present invention.
부풀림부 발생기(100)는 전기 화학적 반응을 통해 시편으로 수소를 인위적으로 침투시켜 부풀림부를 형성하는 장치일 수 있다. 이러한 부풀림부 발생기(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 내부 공간을 가지는 수조(110), 수조(110) 내부로 장입되는 시편(20) 및 전도체(30)에 전원을 공급하는 전원 공급부(120), 전원 공급부(120)와 시편(20) 및 전도체(30)를 각각 연결하는 전원 공급 라인(130)을 포함할 수 있다.The swelling
시편(20)은 평가 대상인 모재로부터 절단하여 마련한 것일 수 있다. 여기서, 모재는 용강을 응고시켜 주조한 주편을 압연시킨 판재(이하, 압연재)일 수 있다. 즉, 시편(20)은 압연재를 소정의 크기로 절단하여 마련된 것일 수 있다. 물론, 시편(20)은 압연재에 한정되지 않고, 압연 전의 판재인 주편의 일부를 절단하여 마련할 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 시편(20)의 모재가 되는 주편 및 압연재를 '금속재'로 통칭하여 설명한다.The
시편(20)의 모재가 되는 금속재 즉, 주편 또는 압연재는 아래의 표 1과 같은 성분 조성을 가지는 탄소강일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 시편(20)은 아래 표 1과 같은 성분 조성을 가지는 탄소강일 수 있다. 물론, 시편(20)은 탄소강에 한정되지 않고, 평가 대상이 되는 금속재의 강종에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The metal material serving as the base material of the
시편(20)은 소정의 면적을 가지는 표면(21)을 가지는 판(plate) 형상일 수 있다. 보다 구체적으로, 시편(20)은 소정의 면적을 가지는 표면(21)인 제1면(21a) 및 상기 제1면(21a)과 마주보는 표면이며 소정의 면적을 가지는 제2면(21b)을 가지는 판(plate) 형상일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 시편(20)의 제1면(21a)과 제2면(21b)의 나열 방향을 시편(20)의 두께 방향(Z축 방향)으로 정의한다.The
실시예에 따른 시편(20)은 제1 및 제2면(21a, 21b) 각각이 100mm*100mm의 면적을 가지도록 마련되나, 제1 및 제2면(21a, 21b) 각각의 면적은 상술한 면적에 한정되지 않고, 다양한 면적으로 변경 가능하다.The
전도체(30)는 불활성 금속 또는 노블(noble)한 금속일 수 있고, 예컨대 Ir과 Ti을 포함하는 합금일 수 있다. 이러한 전도체(30)는 소정의 면적을 가지는 판(plate) 형상으로 마련될 수 있다.The
시편(20) 및 전도체(30)가 마련되면, 도 3과 같이 수조(110) 내 수용액(14)으로 시편(20) 및 전도체(30)를 침지시킨다. 이때, 시편(20)의 제1면(21a) 및 제2면(21b) 중 어느 하나의 표면 예컨대, 제1면(21a)이 전도체(30)와 마주보도록 침지시킨다.When the
수용액(14)은 전기 화학적 반응을 일으키기 위한 전해질로서, 수용액(14)은 예컨대 NaCl, NH4SCN 및 물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 수용액(14) 전체에 대해, NaCl이 1wt% 내지 10wt%, NH4SCN은 NaCl의 1/10 내지 1/7 포함되고, 잔부가 물일 수 있다. 이때, NaCl은 수용액 전체에 대해 2wt% 내지 5wt% 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 수용액(14)의 온도는 0℃ 내지 30℃, 보다 바람직하게는 15℃ 내지 30℃로 조절한다.The
수조(110) 내 수용액(14)으로 시편(20) 및 전도체(30)가 침지되면, 전원 공급 라인(130)을 시편(20) 및 전도체(30) 각각에 연결한 후, 전원을 인가한다. 즉, 시편(20)을 음극(-), 전도체(30)를 양극(+)으로 하여 전류를 인가한다. 이때, 인가되는 전류는 5A/m2 내지 120A/m2, 바람직하게는 20A/m2 내지 40A/m2 가 되도록 한다.When the
한편, 전류가 5A/m2 미만으로 작거나, 120A/m2를 초과하도록 큰 경우, 시편(20) 내부에 개재물이 존재하더라도 부풀림부가 형성되지 않을 수 있다.On the other hand, when the current is as small as less than 5A/m 2 or large to exceed 120A/m 2 , the inflated portion may not be formed even if there is an inclusion in the
시편(20) 및 전도체(30) 각각에 전류가 흐르면, 시편(20), 전도체(30) 및 수용액(14) 간의 전기 화학 반응, 다른 말로 하면 전기 분해 반응이 일어나, 수소 즉, H+ 이온이 발생한다(반응식 1 참조).When an electric current flows through each of the
반응식 1) NaCl + NH4SCN + H2O --> Na+ + Cl- + NH3·H2O + (SCN)- + H+ Scheme 1) NaCl + NH 4 SCN + H 2 O --> Na + + Cl - + NH 3 H 2 O + (SCN) - + H +
발생된 H+ 이온은 음극(-)인 시편(20)의 표면으로 흡착되었다가 도 4 및 도 5와 같이 시편(20) 내부로 침투 또는 주입된다. 이때, 발생된 H+ 이온의 대부분은 전도체(30)와 마주보는 시편(20)의 표면(21) 즉, 제1면(21a)에 흡착된 후에 시편(20) 내부로 침투된다. 즉, 시편(20)의 외측에서 발생된 H+ 이온의 대부분은 시편(20)의 제1면(21a)을 통과하도록 이동되어, 시편(20) 내부로 침투된다.The generated H + ions are adsorbed to the surface of the
침투한 H+ 이온들이 이동하는 중에 시편(20) 내부에 있는 비금속 개재물(이하, 개재물(I))의 표면에 도달하게 되면, 도 4의 (a) 및 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 더 이상 침투 또는 이동되지 못하고 개재물(I) 표면에 집적된다. 이때, 개재물(I) 표면에 집적된 H+ 이온들이 결합됨에 따라 수소 분자 기체(이하, 수소(H2) 가스)가 형성된다. 즉, 개재물(I) 주위에 또는 개재물(I) 표면과 시편(20) 사이에 수소 가스가 형성된다. 그리고, 수소 가스의 증가에 의해 개재물(I)과 시편(20) 사이가 점점 벌어짐에 따라 개재물(I) 표면의 일부와 시편(20) 간이 분리된다. 이러한 분리에 의해 도 4의 (b) 및 도 5의 (b)와 같이 개재물(I) 표면과 시편(20) 사이에 빈 공간인 공극(G)이 형성되며, 이 공극(G)은 수소 가스 발생량이 증가할 수록 팽창된다.When the penetrating H + ions reach the surface of the non-metallic inclusion (hereinafter, the inclusion (I)) inside the
공극(G)은 상술한 바와 같이 시편(20) 내부에서 개재물(I) 표면과 시편(20) 간의 분리가 일어나면서 발생된다. 이때, 개재물(I)의 표면 중, H+ 이온들이 침투되는 방향(도 4 및 도 5의 실선 화살표)과 마주보는 표면 또는 제1면(21a)과 마주보는 개재물(I) 표면이 시편(20)과 분리될 수 있다.The void G is generated when the separation between the surface of the inclusion I and the
그리고 이렇게 시편(20) 내부에서 발생된 공극(G)에 의해, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 시편(20) 표면이 부풀어 오른다. 즉, 시편(20) 내부에 발생된 공극(G)에 의해 시편(20) 표면이 돌출되게 부풀어오르는데, 이를 부풀림부(B)라 명명한다. 이때, 시편(20)의 표면(21)인 제1 및 제2면(21a, 21b) 중, 상대적으로 개재물(I)과 가까운 방향의 표면으로 부풀림부(B)가 발생된다.And as shown in FIGS. 4 and 5 , the surface of the
예컨대, 시편(20)의 제1면(21a)이 전도체(30)와 마주보도록 배치되어 있고, 개재물(I)이 도 4의 (a)와 같이 시편(20)의 제2면(21b)에 비해 제1면(21a)에 가깝게 위치하고 있는 경우, 부풀림부(B)는 도 4의 (b)와 같이 시편(20)의 제1면(21a)에 형성될 수 있다. 또한, 이러한 경우, H+ 이온들은 시편(20)의 외측에서 제1면(21a)을 통과한 후 시편(20) 내부로 이동되어 침투되고(도 4의 (a) 및 (b)의 실선 화살표), 부풀림부(B)는 시편(20)의 제1면(21a)으로부터 외측으로 돌출되게 형성되므로, H+ 이온들의 침투되는 방향과 부풀림부(B)가 돌출되는 방향이 반대인 것으로 설명될 수 있다.For example, the
다른 예로, 개재물(I)이 도 5의 (a)와 같이 시편(20)의 제1면(21a)에 비해 제2면(21b)에 가깝게 위치하고 있는 경우, 부풀림부(B)는 도 5의 (b)와 같이 시편(20)의 제2면(21b)에 형성될 수 있다. 또한, 이러한 경우, H+ 이온들은 시편(20)의 외측에서 제1면(21a)을 통과한 후 시편(20) 내부로 이동되어 침투되고(도 5의 (a) 및 (b)의 실선), 부풀림부(B)는 시편(20)의 제2면(21a)으로부터 외측으로 돌출되게 형성되므로, H+ 이온들의 침투되는 방향과 부풀림부(B)가 돌출되는 방향이 동일 방향인 것으로 설명될 수 있다.As another example, when the inclusion (I) is located closer to the second surface (21b) than the first surface (21a) of the specimen (20) as shown in FIG. It may be formed on the
그리고 이렇게, H+ 이온들의 침투되는 방향과 부풀림부(B)의 돌출 형성 방향이 동일한 경우, 개재물(I)이 그 최초 위치(도 5 (b)의 점선 I)에서 소정 거리 이동(도 5 (b)의 실선 I)될 수 있다. 이때, 개재물(I)은 시편(20)의 두께 방향으로 소정 거리 이동될 수 있다.And in this way, when the penetration direction of H + ions and the protrusion formation direction of the inflated portion B are the same, the inclusion I moves a predetermined distance from its initial position (dashed line I in FIG. 5 (b)) ( FIG. 5 ( The solid line I) of b) may be At this time, the inclusion (I) may be moved a predetermined distance in the thickness direction of the specimen (20).
이와 같은 부풀림부(B)는, 도 6에 도시된 바와 같이 복수개 형성될 수 있고, 시편(20)의 제1면(21a) 및 제2면(21b) 각각에 복수개로 형성될 수 있다. 그리고, 부풀림부(B)는 시편(20) 내부에 존재하는 개재물(I)의 개수가 많을수록 다량 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6 , a plurality of such inflated portions B may be formed, and a plurality of first and
이하, 표면(21)에 부풀림부(B)가 발생된 시편(20)에 있어서, 부풀림부(B)의 실제 높이 및 너비와, 개재물(I)의 실제 깊이 및 크기에 대해 설명한다. 그리고, 여기에서는 부풀림부(B)의 실제 높이를 HB, 실제 너비를 LB로 지칭하여 설명하고, 개재물(I)의 실제 깊이를 DI, 실제 크기를 LI로 지칭하여 설명한다.Hereinafter, in the
도 4 및 도 5를 참조하면, 부풀림부(B)의 높이(HB)란, 시편(20)의 두께 방향을 기준으로, 부풀림부(B)가 형성된 시편(20)의 표면으로부터 부풀림부(B)의 최상측 표면까지의 길이를 의미할 수 있다. 또한, 부풀림부(B)의 너비(LB)란, 시편(20) 표면(21)인 제1면(21a) 또는 제2면(21b)의 연장방향으로의 길이를 의미할 수 있다.예컨대, 시편(20) 표면(21)이 제1연장방향(X축 방향) 및 상기 제1연장방향과 직교하는 제2연장방향(Y축 방향)으로 연장 형성된 사각형의 형상일 때(도 6 참조), 부풀림부(B)의 너비(LB)는, 제1연장방향 및 제2연장방향 중, 어느 하나의 연장방향으로의 길이이다. 이때, 시편(20)의 연장방향 예컨대 제1연장방향을 기준으로, 부풀림부(B)의 양 끝단 간의 길이를 부풀림부(B)의 너비(LB)로 한다.4 and 5, the height (HB) of the inflated portion ( B ) is, based on the thickness direction of the
또한, 개재물(I)의 크기(LI)란, 시편(20) 표면(21)의 연장방향인 제1연장방향(X축 방향) 및 제2연장방향(Y축 방향) 중, 어느 하나의 연장방향으로의 길이이다. 이때, 시편(20)의 연장방향 예컨대 제1연장방향을 기준으로, 개재물(I)의 양 끝단 간의 길이를 개재물(I)의 크기(LI)로 한다.In addition, the inclusion (I) the size (L I) is, the specimen (20) surface (21) extending in a first extending direction (X axis direction) direction of a and the second of the extension direction (Y-axis), any one of is the length in the extension direction. At this time, based on the extension direction of the
여기서, 부풀림부의 너비 및 개재물의 크기 각각은, 시편 연장방향으로의 양 끝단 간의 길이로 동일하게 정의된다. 그러나, 설명의 편의를 위하여, 위에서 설명한 바와 같이, 부풀림부에 있어서, 시편 연장방향으로의 길이를 부풀림부의 '너비'로 명명하고, 개재물에 있어서, 시편 연장방향으로의 길이를 개재물의 '크기'로 명명한다.Here, each of the width of the inflated portion and the size of the inclusions is equally defined as the length between both ends in the extension direction of the specimen. However, for convenience of explanation, as described above, in the inflated portion, the length in the extension direction of the specimen is named as the 'width' of the inflated portion, and in the inclusion, the length in the extension direction of the specimen is the 'size' of the inclusion. named as
개재물(I)의 깊이(DI)란, 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면(21)으로부터 개재물(I)까지의 거리일 수 있다. 개재물(I)의 깊이(DI)에 대한 정확한 설명은 이후에 다시 하기로 한다.The depth D I of the inclusion I may be a distance from the
시편(20) 표면(21)으로부터 개재물(I)이 위치하는 깊이(DI) 및 그 크기(LI)에 따라, 형성되는 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 너비(LB)가 다를 수 있다. 즉, 개재물(I) 깊이(DI)가 깊을수록 부풀림부(B)의 높이(HB)가 낮고, 반대로 개재물(I)의 깊이(DI)가 낮을수록 부풀림부(B)의 높이(HB)가 높을 수 있다. 이는, 공극(G)이 개재물(I)의 주위에서 발생되므로, 개재물(I)의 깊이(DI)가 낮아 시편(20) 표면(21)과 가깝게 위치하는 경우, 시편(20) 표면(21)으로 전달되는 공극(G)의 팽창력이 강하게 영향을 미치기 때문일 수 있다. 또한, 개재물(I)의 크기(LI)가 클수록 부풀림부(B)의 너비(LB)가 크고, 개재물(I)의 크기(LI)가 작을수록 부풀림부(B)의 너비(LB)가 작을 수 있다. 이는, 공극(G)이 개재물(I) 주위에서 발생되므로, 개재물(I)의 크기(LI)가 클 수록, 시편(20)의 연장방향으로의 공극(G)의 크기가 증가하기 때문일 수 있다.Test pieces (20) depth to the inclusion (I) position from the surface (21) (D I) and their size in height of the bulging portion (B) which is in accordance with the (L I), to form (H B) and width (L B) may be different. That is, the height of the inclusion (I) depth (D I) is deep more bulging portions (B) the height (H B) is low and, conversely the inclusions (I) depth (D I) is, the lower inflation unit (B) of the ( H B ) can be high. Since the void G is generated around the inclusion I, the depth D I of the inclusion I is low so that when it is located close to the
한편, 도 4의 (b)와 같이, H+ 이온들의 침투 되는 방향과 부풀림부(B)의 돌출 형성 방향이 반대인 경우, 부풀림부(B) 형성시에 개재물(I)이 이동되지 않을 수 있다. 하지만 상술한 것처럼, 도 5의 (b)와 같이 H+ 이온들의 침투 되는 방향과 부풀림부(B)의 돌출 형성 방향이 동일한 경우, 개재물(I)이 그 최초 위치에서 부풀림부(B)가 돌출되는 방향으로 소정거리 이동될 수 있다. 이에, 개재물(I)의 깊이(DI)를 정의하는데 있어서, 시편(20) 표면에 부풀림부(B)가 형성되기 전 또는 시편(20) 내부에 공극(G)이 형성되기 전인 개재물(I)의 최초 위치와 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면(21) 간의 이격거리로 정의하는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in (b) of FIG. 4 , when the permeation direction of H + ions and the direction of protrusion formation of the bulging part B are opposite, the inclusion I may not move when the bulging part B is formed. have. However, as described above, when the penetration direction of H + ions and the protrusion formation direction of the swollen portion B are the same as in FIG. It can be moved a predetermined distance in the direction Thus, in defining the depth (D I) of the inclusions (I), the specimen (20) before forming the bulge portion (B) to the surface or the
보다 구체적인 설명을 위해 공극(G)을 아래와 같이 정의한다. 시편(20) 내부에 형성되는 공극(G)은 개재물(I) 주위에 또는 개재물(I)의 적어도 일부를 둘러 싸도록 형성될 수 있다. 이에, 시편(20)과 공극(G) 간의 경계면(이하, 계면(GF))이 생기게 되므로, 공극(G)은 계면(GF)에 의해 구획된 공간으로 설명될 수 있다. 이에, 공극(G)을 형성하는 계면(GF)은 개재물(I)을 사이에 두고, 상대적으로 시편(20)의 제1면(21a)과 가까운 면(이하, 제1계면(GF1))과 제2면(21b)과 가까운 면(이하, 제2계면(GF2))을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.For a more detailed description, the void G is defined as follows. The void G formed in the
이를 반영하여 개재물의 깊이(DI)를 다시 설명하면, 제1계면(GF1) 및 제2계면(GF2) 중, 부풀림부(B)가 형성된 표면(21)과 상대적으로 멀리있는 계면과 상기 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면(21) 간의 이격 거리를 개재물(I)의 깊이(DI)로 정의할 수 있다.Reflecting this and explaining the depth of the inclusions again (D I ), among the first interface (GF 1 ) and the second interface (GF 2 ), the interface that is relatively far from the
보다 구체적으로 설명하면, 도 4와 같이 H+ 이온들의 침투 되는 방향과 반대 방향으로 부풀림부(B)가 돌출되게, 전도체(30)와 마주보는 시편(20)의 표면(21)인 제1면(21a)에 부풀림부(B)가 형성되는 경우, 개재물(I)의 깊이(DI)는 시편(20)의 제1면(21a)으로부터 공극(G)의 제2계면(GF2) 간의 이격거리일 수 있다. 다른 예로, 도 5와 같이 H+ 이온들의 침투 되는 방향과 동일한 방향으로 부풀림부(B)가 돌출되게, 전도체(30)와 마주보는 시편(20)의 제1면(21a)의 반대 표면인 제2면(21b)에 부풀림부(B)가 형성되는 경우, 개재물(I)의 깊이(DI)는 시편(20)의 제2면(21b)으로부터 공극(G)의 제1계면(GF1) 간의 이격거리일 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 4 , the first surface that is the
실시예에서는 시편(20) 표면(21)에 형성된 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 부풀림부(B)의 너비(LB)를 이용하여 개재물(I)의 깊이(DI) 및 크기(LI)를 도출 또는 예측한다. 즉, 개재물(I)의 깊이(DI) 및 크기(LI)를 직접 측정하지 않고, 검출된 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 이용하여 개재물(I)의 깊이(DI) 및 크기(LI)를 도출 또는 예측한다.Embodiment, the depth (D I) of the inclusions (I) by using the width (L B) of the specimen (20) surface bulging portion height of (B) (H B) and inflation portion (B) formed at the 21 and Derive or predict the magnitude L I . That is, without directly measuring the depth (D I ) and size (L I ) of the inclusion (I), the detected height (H B ) and the width (L dB ) of the inflated part (B) are measured. The depth (D I ) and the size (L I ) of the inclusion (I) are derived or predicted by using.
그리고, 개재물(I)의 깊이(DI) 및 크기(LI)를 도출하는데 사용되는 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 부풀림부(B)의 너비(LB)를 검출하는데 있어서, 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 부풀림부의 너비(LB)를 직접 측정하지 않고, 간접적인 방법으로 검출한다.Then, in the detection of the width (L B) of the inclusions (I) depth (D I) and the size of the height of the bulge portion (B) which is used to derive the (L I) (H B) and inflation portion (B) of and a height (H B) and the bulge does not directly measure the width (L B) portion of the bulge portion (B), are detected in an indirect way.
이하, 도 1, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 부풀림부의 높이 및 너비를 검출하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of detecting the height and width of the inflated portion by a method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 7 and 8 .
도 7의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 부풀림부 검출기를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 부풀림부 검출기를 이용하여 획득된 광 데이터를 그래프화하여 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부풀림부 검출기를 이용하여 획득된 광 데이터를 이용하여 검출된 높이 및 너비를 가지는 부풀림부를 개념적으로 형상화한 것이다.Figure 7 (a) is a diagram conceptually showing the inflated part detector according to an embodiment of the present invention. FIG. 7(b) is a graph illustrating optical data obtained by using the swelling part detector of FIG. 7(a). FIG. 8 is a conceptual shape of an inflated part having a height and a width detected using optical data obtained by using the inflated part detector according to an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)를 참조하면, 부풀림부 검출기(200)는 광을 생성 또는 제공하는 광원(220), 광원(220)으로부터 전달받은 광을 통과시켜 시편(20)으로 송신 또는 조사하고, 시편(20)으로부터 반사된 광을 수광 또는 수신하는 광학계(210) 및 광학계(210)로부터 전달된 광 데이터를 이용하여 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 검출부(230)를 포함할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 7 , the
광학계(210)는 광원(220)으로부터 제공된 광 예컨대 백색(white) 광을 시편(20)으로 조사하고, 시편(20)으로부터 반사된 광을 수광하는 수단일 수 있다. 이러한 광학계(210)는 예컨대 공초점 센서를 포함하는 수단일 수 있다. 그리고, 광학계(210)는 시편(20) 표면(21)의 전체 면적에 대해 광을 조사할 수 있도록 수평 이동이 가능하도록 마련될 수 있다. 즉, 광학계(210)는 시편(20) 표면(21)의 제1연장방향(X축 방향) 및 상기 제1연장방향(X축 방향)과 교차하는 제2연장방향(Y축 방향)으로 수평 이동 가능하도록 마련된다. The
이때, 광학계(210)가 시편(20)의 제1연장방향(X축 방향) 방향으로 이동하는데 있어서, 제2연장방향(Y축 방향)의 위치를 고정한 상태에서, 제1연장방향으로 수평 이동할 수 있다. 즉, 광학계(210)는 시편(20)의 제1연장방향의 양 끝단 중, 일측 끝단으로부터 타측 끝단까지 이동한다. 이에, 광학계(210)는 시편(20)의 제1연장방향의 길이만큼 이동할 수 있다.At this time, when the
또한 광학계(210)는, 제1연장방향의 일측 끝단에서 타측 끝단까지 이동되면, 제2연장방향의 위치를 변경한다. 예컨대, 제1연장방향으로 이동중인 광학계(210)가 타측 끝단에 도달하면, 상기 제1연장방향의 타측 끝단에서 광학계(210)는 제2연장방향으로 소정거리 이동한다. 그리고, 광학계(210)는 다시 제1연장방향의 타측 끝단에서 일측 끝단을 향해 이동한다. 이후, 마찬가지로 광학계(210)가 제1연장방향의 일측 끝단에 도달하면, 상기 제1연장방향의 일측 끝단에서 광학계(210)는 제2연장방향으로 소정거리 이동한 후, 제1연장방향의 일측 끝단에서 타측 끝단을 향해 이동한다. 이때, 광학계(210)가 제2연장방향으로 이동 또는 그 위치를 변경하는데 있어서, 기 설정된 거리만큼 이동될 수 있다. 그리고, 제2연장방향의 일측 끝단에서 타측 끝단까지 이동될 수 있다.In addition, when the
이렇게 광학계(210)가 수평 이동되는 경로는 한글 자음의 'ㄹ'자 형태 또는 지그재그 형태로 설명될 수 있다. The path through which the
광학계(210)가 수평 이동하는 경로 또는 방법은 상술한 예에 한정되지 않고, 시편 표면이 전체 면적을 스캔할 수 있는 다양한 방법으로 수평 이동할 수 있다.The path or method in which the
도 7의 (a)에서 HB는 부풀림부(B)의 실제 높이, LB는 부풀림부(B)의 실제 너비를 의미하는 것으로, 실시예에 따른 부풀림부 검출기(200)를 이용하여 부풀림부의 높이 및 부풀림부의 너비를 검출하는 방법에 대해 설명하기 위해, 개념적으로 도시한 것이다.Of Figure 7 (a) in H B is a swelling portion (B) the actual height, L B, using the swelling
상술한 바와 같이 실시예에서는, 부풀림부 검출기(200)를 이용하여 부풀림부의 높이 및 부풀림부의 너비를 검출하는데, 실제 측정된 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 너비(LB)와의 구분을 위하여, 부풀림부 검출기(200)를 통해 검출되는 부풀림부(B)의 높이를 HdB, 부풀림부(B)의 너비를 LdB로 지칭하여 설명한다.Nine minutes with the embodiment, the height (H B) and width (L B) of the bulging portion for detecting the inflation portion in height and the bulging portion width by the use of a
부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하기 위해, 시편(20)의 표면(21)으로 광을 조사하는데 있어서, 제1면(21a) 및 제2면(21b) 각각으로 조사하여 검출할 수 있다. 예컨대, 제1면(21a) 전체 면에 대해 광을 조사하여 상기 제1면(21a)에 형성된 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출한 후, 시편(20)을 뒤집어 제2면(21b)에 대해 광을 조사하여 제2면(21b)에 형성된 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출할 수 있다. 물론, 제1면(21a) 및 제2면(21b)에 대해 광을 조사하는 순서는 상술한 예에 한정되지 않는다. In irradiating light to the surface 21 of the specimen 20 to detect the height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated portion (B), the first surface (21a) and the second surface (21b) ) can be detected by irradiating each. For example, after detecting the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated portion (B) formed on the first surface (21a) by irradiating light to the entire surface of the first surface (21a) (L dB), the specimen 20 ) upside down and irradiating light to the
시편(20)의 표면(21)에는 복수의 부풀림부(B)가 형성되는데, 복수의 부풀림부(B)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 그 형상이 다를 수 있고, 그 높이(HB) 및 너비(LB) 중 적어도 하나가 다를 수 있다. 즉, 시편(20) 내부에 있는 복수의 개재물(I)의 깊이 및 크기에 따라 복수의 부풀림부(B)는 높이(HB) 및 너비(LB)가 다를 수 있다. 그리고, 부풀림부(B)는 도 7의 (a)와 같이 시편(20)의 표면(21)으로부터 돌출되도록 형성되기 때문에, 부풀림부(B)가 형성되지 않은 시편(20) 표면(21)의 높이에 비해, 부풀림부(B)의 표면 높이가 높다. 또한, 부풀림부(B)는 그 표면의 높이가 시편(20)의 연장방향으로 일정하지 않고, 시편(20) 연장방향으로 그 표면 높이가 변하는 형상일 수 있다. 예컨대, 부풀림부(B)의 너비방향의 중심부를 기준으로 설명하면, 일측에서 상기 중심부 방향으로 표면의 높이가 높아지다가, 다시 상기 중심부로부터 타측 방향으로 표면 높이가 낮아지는 형상일 수 있다.A plurality of puffed portions B are formed on the
광학계(210)는 시편(20) 표면으로 광을 조사하며, 시편(20)으로부터 반사된 광은 다시 광학계(210)로 수광된다. 그리고, 광학계(210)로 수광된 광 데이터는 검출부(230)로 전달된다. 이때, 광학계(210)로 수광된 광의 강도는 광학계(210)와 가까운 표면으로부터 반사된 광일수록 강하다. 즉, 부풀림부(B)가 형성된 시편(20)에 있어서, 부풀림부(B) 표면으로부터 반사되어 광학계(210)로 수광된 광의 강도가 부풀림부(B)가 형성되지 않은 시편(20) 표면(21)으로부터 반사되어 광학계(210)로 수광된 광의 강도에 비해 강하다.The
또한, 상술한 바와 같이 부풀림부(B)는 시편(20)의 연장방향으로 그 높이가 일정하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 부풀림부(B)의 표면 중, 상대적으로 높이가 높은 위치에서 반사된 광의 강도가 강하다. 따라서, 부풀림부(B)로부터 반사되어 광학계(210)로 수광된 광의 강도 변화 경향성은 상기 부풀림부(B) 표면의 높이 변화 경향성과 동일할 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같이 부풀림부(B)가 일측에서 중심부 방향으로 표면의 높이가 높아지다가, 다시 상기 중심부로부터 타측 방향으로 표면 높이가 낮아지는 형상인 경우, 상기 부풀림부(B)의 표면으로부터 반사된 광은 그 강도가 증가하다가 감소하는 경향성을 가진다.In addition, as described above, the height of the inflated portion B in the extension direction of the
그리고, 복수의 부풀림부(B) 각각은 그 높이가 다를 수 있기 때문에, 복수의 부풀림부(B) 각각으로부터 반사된 광이 강도가 다를 수 있다.In addition, since each of the plurality of inflated portions B may have a different height, the intensity of light reflected from each of the plurality of inflated portions B may be different.
검출부(230)는 광학계(210)로부터 광 데이터를 제공 받아, 시편(20) 표면(21)의 연장방향에 따른 광의 강도를 가지는 광 데이터를 도출한다. 즉, 시편(20) 표면(21)의 제1 및 제2연장방향 중, 적어도 어느 하나 예컨대 제1연장방향을 따라서 얻어진 광의 강도 데이터를 도출한다.The
그리고, 광학계(210)는 상술한 바와 같이, 시편(20) 표면의 제1 및 제2연장방향으로 수평 이동하고, 광학계(210)의 이동 거리 또는 위치 등의 데이터가 검출부(230)로 전달된다. 또한, 검출부(230)에는 시편(20) 표면(21)의 면적, 제1 및 제2 연장방향으로의 길이가 저장된다. 이에, 검출부(230)에서 시편(20) 표면(21)의 연장방향에 따른 광의 강도를 가지는 광 데이터를 도출하는데 있어서, 시편(20) 표면(21)의 제1연장방향에서의 위치 및 제2연장방향에서의 위치에 따른 광의 강도를 도출할 수 있다. 다른 말로 설명하면, X-Y 좌표 평면 상에서 (X, Y) 위치별로 강도를 도출할 수 있다.And, as described above, the
또한, 시편(20) 표면(21)으로 광을 조사하는데 있어서, 시편(20)의 제1면(21a) 및 제2면(21b) 각각에 조사한다. 이에, 시편(20)의 제1면(21a) 및 제2면(21b) 각각으로부터 반사된 광 데이터를 제공 받아, 시편(20) 표면(21)의 연장방향에 따른 광의 강도를 가지는 광 데이터를 도출한다. 이때, 제1면(21a)에 대한 광 데이터, 제2면(21b)에 대한 광 데이터를 조합 또는 취합하여, 제1면(21a) 및 제2면(21b)에 대한 광의 강도를 동일한 X-Y 좌표 평면에 도출할 수 있다.In addition, in irradiating light to the
또한, 검출부(230)는 시편(20) 표면(21)의 연장방향을 따라서 강도 값이 나타나도록 그래프화할 수 있다. 예컨대, 도 7의 (b)와 같이 시편(20) 표면(21)의 제1연장방향(X축 방향)을 따라서 강도 값이 나타나도록 그래프화 할 수 있다. In addition, the
도 7의 (b)를 보면, 시편(20)의 제1연장방향으로 광의 강도가 증가하다가 감소하는 구간이 있고, 이 구간은 복수의 구간에서 나타난다. 즉, 시편(20)의 제1연장방향으로 광의 강도가 일정하지 않고, 제1연장방향으로 강도가 변하는 경향성을 가지는 구간이 있으며, 이 구간이 복수개로 나타난다. 이러한 광의 강도 변화는 부풀림부(B)의 표면 높이 변화에 의한 것으로서, 광의 강도가 변하는 구간을 부풀림부(B)의 위치로 검출할 있다.Referring to (b) of FIG. 7 , there is a section in which the intensity of light increases and then decreases in the first extending direction of the
보다 구체적으로, 검출부(230)는 시편(20) 표면(21)의 연장방향에 따른 광의 강도에 있어서, 기 설정된 기준 강도(is)를 초과하는 광의 강도를 가지는 위치 또는 구간을 부풀림부(B)의 위치로 검출 또는 식별할 수 있다. 이때, 기준 강도(is)는 부풀림부(B)가 형성되지 않은 시편(20) 표면(21)으로부터 반사된 광의 강도를 이용하여 설정될 수 있다.More specifically, the
그리고, 도 7의 (b)를 보면, 부풀림부(B)가 형성된 위치에서 광의 강도가 시편의 제1연장방향으로 변하는 경향성을 가지는 것을 알 수 있으며, 이에 도 7의 (b)와 같이 볼록한 형상의 피크(P)가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이에, 검출부(230)는 피크(P)의 위치를 부풀림부(B)의 위치로 검출 또는 식별할 수 있다.And, looking at (b) of FIG. 7, it can be seen that the intensity of light at the position where the inflated portion B is formed has a tendency to change in the first extension direction of the specimen, which has a convex shape as shown in (b) of FIG. It can be seen that the peak (P) of Accordingly, the
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 도 7의 (b)의 그래프 상에서 시편의 제1연장방향을 따라 기준 강도(is)를 연장한 선(기준선(U))과, 볼록한 형상의 피크(P)에 의해 구획된 영역을 '볼록부(C)'로 명명한다.Hereinafter, for convenience of description, (b) of the line (base line (U)) extending along a first direction of extension of the specimen based on the intensity (i s) and a convex-shaped peak (P) on the graph of Figure 7 The area partitioned by ' is called a 'convex portion (C)'.
또한, 이하에서는 시편(20)으로부터 반사된 광의 강도를 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 시편(20)에 형성된 3개의 부풀림부(B1, B2, B3)를 예를 들어 설명한다. 여기서, 제1 내지 제3 부풀림부(B1, B2, B3) 각각은, 제1 내지 제3 개재물(I1, I2, I3)에 의해 형성된 것일 수 있다.In addition, below, in order to describe the intensity of light reflected from the
도 7의 (b)에서 제1피크(P1)는 제1부풀림부(B1)로부터 반사된 광의 강도를 나타낸 것이고, 제2피크(P2)는 제2부풀림부(B2)로부터 반사된 광의 강도를 나타낸 것이며, 제3피크(P3)는 제3부풀림부(B3)로부터 반사된 광의 강도를 나타낸 것이다.In (b) of FIG. 7 , the first peak (P 1 ) represents the intensity of light reflected from the first inflated part (B 1 ), and the second peak (P 2 ) is reflected from the second inflated part (B 2 ) It represents the intensity of the light, and the third peak (P 3 ) represents the intensity of the light reflected from the third inflated part (B 3 ).
이때, 부풀림부(B1, B2, B3)의 표면이 상기 부풀림부(B1, B2, B3)가 형성되지 않은 시편(20) 표면(21)에 비해 광학계(210)와 가깝기 때문에, 부풀림부(B1, B2, B3)의 표면으로부터 반사되어 광학계(210)로 입사된 광의 강도가 부풀림부(B1, B2, B3)가 형성되지 않은 시편(20) 표면(21)으로부터 반사된 광의 강도에 비해 크다.At this time, the bulge portion (B 1, B 2, B 3), the surface is close to the
또한, 복수의 부풀림부(B1, B2, B3)는 도 7의 (a)와 같이 그 높이(HB)가 다를 수 있다. 높이가 높은 순으로 나열하면, 제1부풀림부(B1)의 높이, 제3부풀림부(B3)의 높이, 제2부풀림부(B2)의 높이 순이다. 이렇게 복수의 부풀림부(B1, B2, B3) 각각의 높이(HB)가 달라, 도 7의 (b)와 같이 복수의 부풀림부(B1, B2, B3) 각각에 대한 광의 강도에 있어서, 최대 강도(imax)가 다를 수 있다. 즉, 도 7의 (b)를 참조하여 복수의 부풀림부(B1, B2, B3) 각각으로부터 반사된 광의 강도에 대한 피크(P1, P2, P3)들을 비교하면, 제1피크(P1)에서의 최대 강도(imax-1)가 제2 및 제3 피크(P2, P3)에서의 최대 강도(imax-2, imax-3)에 비해 클 수 있다. 보다 구체적으로, 최대 강도(imax)가 큰 순서대로 나열하면, 제1피크(P1), 제3피크(P3), 제2피크(P2) 순일 수 있다.A plurality of swelling portions (B 1, B 2, B 3) In addition, may be different in height (H B) as in (a) of Fig. If arranged in ascending order of height, the height of the first inflated portion (B 1 ), the height of the third inflated portion (B 3 ), and the height of the second inflated portion (B 2 ) are in this order. Thus a plurality of swelling portions (B 1, B 2, B 3) respectively, the height (H B) is changed, a plurality of bulging portion, such as in Figure 7 (b) (B 1, B 2, B 3) for each As for the intensity of light, the maximum intensity i max may be different. That is, when comparing the peaks (P 1 , P 2 , P 3 ) for the intensity of light reflected from each of the plurality of bulging parts (B 1 , B 2 , B 3 ) with reference to FIG. 7 (b), the first The maximum intensity at the peak (P 1 ) (i max-1 ) is the maximum intensity at the second and third peaks (P 2 , P 3 ) (i max-2 , i max-3 ). More specifically, if the maximum intensity (i max ) is arranged in increasing order, the first peak (P 1 ), the third peak (P 3 ), and the second peak (P 2 ) may be in the order.
또한, 부풀림부(B1, B2, B3)는 도 7의 (a)와 같이 그 표면의 높이가 시편(20)의 연장방향으로 일정하지 않고 변하는 형상일 수 있기 때문에, 부풀림부로부터 반사된 광의 강도가 그 표면의 위치에 따라 다를 수 있다. 예컨대, 부풀림부(B)의 표면 높이에 있어서, 너비방향의 중심부 높이가 가장 높고, 상기 중심부를 기준으로 일측 및 타측 가장자리로 갈수록 표면 높이가 감소하는 경우, 도 7의 (b)의 제1 내지 제3 피크(P1 내지 P3)와 같이, 중심부의 강도가 가장 크고, 일측 및 타측 끝의 광의 강도가 가장 낮을 수 있다.In addition, the inflated portion (B 1 , B 2 , B 3 ) may have a shape in which the height of the surface thereof is not constant in the extension direction of the
또한, 복수의 부풀림부(B1, B2, B3)는 그 너비(LB)가 서로 다를 수 있기 때문에, 복수의 볼록부(C; C1, C2 C3) 각각은 그 폭(W; W1, W2, W3)이 서로 다를 수 있다. 여기서, 볼록부(C)의 폭(W)이란, 그래프상에서 시편의 연장방향 예컨대 제1연장방향으로의 볼록부(C)의 길이를 의미할 수 있다.Further, the plurality of swelling portions (B 1, B 2, B 3) is its width (L B) the portion plurality of projections, because it may differ from each other (C; C 1, C 2 C 3) Each of the width ( W; W 1 , W 2 , W 3 ) may be different from each other. Here, the width W of the convex portion C may mean the length of the convex portion C in the extending direction of the specimen on the graph, for example, in the first extending direction.
제1 내지 제3부풀림부(B; B1, B2, B3)에 있어서 너비(LB)가 긴 순으로 나열하면, 제1부풀림부, 제3부풀림부, 제2부풀림부 순일 수 있다. 이러한 경우, 도 7의 (b)에 나타난 바와 같이, 제1볼록부(C1)의 폭(W1), 제3볼록부(C3)의 폭(W3), 제2볼록부(C2)의 폭(W2) 순으로 길 수 있다.The first to third bulging portion; if the width (L B) are arranged in a long net according to (B B 1, B 2, B 3), a first bulge part, and the third bulge portion, it is possible second swelling portion sunil . In this case, as shown in FIG.'S 7 (b), the first width of the convex portion (C 1) (W 1), the third width of the convex portion (C 3) (W 3), the second projections (C 2 ) may be longer in the order of the width (W 2 ).
이와 같이, 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 너비(LB)에 따라 피크(P) 또는 볼록부(C)의 모양, 높이, 최대 강도(imax) 및 폭이 다르므로, 시편(20)으로부터 반사된 광 데이터를 이용하여 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출할 수 있음을 알 수 있다.Thus, since the bulging portion (B) the height (H B) and width (L B) on the peak (P) or the shape of the convex portion (C), the height, maximum intensity (i max) and a width depending of the specimen It can be seen that the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated portion (B) can be detected using the reflected light data from (20).
그리고, 복수의 피크(P) 각각은 위에서 설명한 바와 같이 시편(20) 표면에 형성된 복수의 부풀림부(B)에 의한 것이다. 이에, 검출부(230)는 복수의 피크(P) 각각의 위치를 분석하여, 부풀림부(B)의 위치를 도출할 수 있다. 즉, 검출부(230)는 시편(20)의 좌표 평면 즉, X-Y 좌표 평면상에서의 복수의 피크(P) 각각의 위치를 검출하고, 이 위치를 부풀림부(B)의 위치값으로 도출한다. 보다 구체적으로, 검출부(230)는 복수의 피크(P) 각각의 (X, Y) 좌표 위치를 검출하고, 이를, 시편(20) 표면 상에서의 부풀림부(B)의 위치로 도출한다. 이때, 복수의 피크(P) 각각에 있어서 최대 강도(imax)를 가지는 위치를 부풀림부(B)의 위치로 검출할 수 있다.And, each of the plurality of peaks P is due to the plurality of swollen portions B formed on the surface of the
검출부(230)는 광학계(210)로 수광된 광의 강도를 이용하여, 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출한다. The detection unit 230 detects a height (H dB ) and a width (L dB ) of the inflated portion (B) by using the intensity of the light received by the
먼저, 부풀림부(B)의 높이(HdB)를 검출하는 방법에 대해 설명한다.First, a method of detecting the height (H dB ) of the inflated portion B will be described.
검출부(230)는 광학계(210)로 수광된 광의 강도를 부풀림부(B)의 높이로 변환 시켜, 부풀림부(B)의 높이(HdB)를 도출 즉, 검출한다. 상술한 바와 같이, 부풀림부(B) 표면의 높이가 높을수록, 광학계(210)로 수신되는 광의 강도가 증가한다. 또한, 어느 하나의 부풀림부(B)에 있어서, 부풀림부(B) 표면 중 가장 높은 위치로부터 반사된 광의 강도가 가장 높다. 따라서, 복수의 피크(P) 또는 복수의 볼록부(C) 각각에 있어서, 광의 강도를 부풀림부(B)의 높이로 변환하는데, 최대 강도(imax)를 부풀림부(B)의 높이로 변환한다. 이에, 부풀림부(B)의 높이(HdB)가 검출 또는 도출된다.The
광의 강도(imax)를 부풀림부(B)의 높이(HdB)로 변환하는데 있어서, 광의 강도에 따른 부풀림부(B)의 높이 데이터를 가지는 모델(이하, 높이 도출 모델)을 미리 마련하고, 상기 높이 도출 모델을 이용하여 도출할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 높이 도출 모델의 광의 강도를 모델 강도(iM), 부풀림부의 높이를 모델 높이(HM)로 명명한다.In converting the intensity of light (i max ) into the height (H dB ) of the inflated part (B), a model having the height data of the inflated part (B) according to the intensity of light (hereinafter, the height derivation model) is prepared in advance, It can be derived using the height derivation model. Hereinafter, for convenience of explanation, the intensity of the light of the height derivation model is referred to as the model intensity (i M ), and the height of the inflated part is named as the model height (H M ).
높이 도출 모델로 모델 강도(iM)(광의 강도)에 따른 모델 높이(HM)(부풀림부의 높이)를 가지는 데이터 테이블을 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 높이 도출 모델로 모델 강도(iM)(광의 강도)에 따른 모델 높이(HM)(부풀림부의 높이)에 대한 회귀식을 사용할 수 있다.As the height derivation model, a data table having a model height (H M ) (height of the inflated portion) according to the model intensity (i M ) (intensity of light) may be used. Of course, the present invention is not limited thereto, and a regression equation for the model height H M (height of the inflated portion) according to the model intensity i M (light intensity) may be used as the height derivation model.
높이 도출 모델은 금속재를 평가하는 작업 개시 전에 미리 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 높이 도출 모델은 실험을 통해 획득할 수 있다. 즉, 시편(20)에 부풀림부(B)를 형성시킨 후, 부풀림부(B)의 실제 높이(HB)를 측정한다. 또한, 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면(21)으로 광을 조사하여, 광의 강도 데이터를 획득한다. 그리고, 실제 측정된 부풀림부(B)의 높이(HB)와 광의 최대 강도(imax)를 조합 또는 매칭시킨다. 이러한 실험을 복수의 부풀림부에 대해 실시하면, 광의 강도(즉, 모델 강도(iM))에 따른 부풀림부의 높이(즉, 모델 높이(HM)) 데이터를 가지는 높이 도출 모델이 획득된다.It is preferable to prepare the height derivation model in advance before starting the work to evaluate the metal material. In addition, the height derivation model can be obtained through experiments. That is, after forming the inflated portion (B) on the
복수의 피크(C) 각각의 최대 강도(imax)를 이용해 부풀림부(B)의 높이(HdB)로 변환시켜 도출된 높이(HdB)와 후술되는 방법으로 도출되는 부풀림부의 너비(LdB)를 가지는 부풀림부(B)를 형상화 하면, 예컨대 도 8의 (ㄱ), (ㄷ), (ㅁ)과 같을 수 있다.A plurality of peaks (C), each of the maximum intensity (i max) for use bulging portion (B) height The height derived by conversion to (H dB) (H dB) and width swelling portion is derived as described below the method of (L dB ), if the inflated portion (B) having a shape, for example, may be the same as (a), (c), (ㅁ) of FIG. 8 .
여기서, 도 8의 (ㄱ)에서 부풀림부(B)의 높이(HdB)는 도 7의 (b)에서 제1피크(P1)의 최대 강도(imax-1)에 의해 검출된 것이고, 도 8의 (ㄷ)에서 부풀림부(B)의 높이(HdB)는 도 7의 (b)에서 제2피크(P2)의 최대 강도(imax-2)에 의해 검출된 것이며, 도 8의 (ㅁ)에서 부풀림부(B)의 높이(HdB)는 도 7의 (b)에서 제3피크(P3)의 최대 강도(imax-3)에 의해 검출된 것이다. 즉, 도 7의 (b)의 복수의 피크(P1, P2, P3) 각각의 최대 강도(imax-1, imax-2,imax-3)를 높이 도출 모델의 모델 강도들(TM) 중 해당되는 모델 강도 또는 가장 근접한 모델 강도에 적용하면, 모델 깊이(DM)가 도출된다. 그리고, 도출된 모델 깊이(DM)를 부풀림부의 높이로 도출 즉, 검출한다. 이러한 방법으로, 검출된 부풀림부의 높이를 보면, 도 8의 (ㄱ), (ㄷ), (ㅁ)에 도시된 바와 같이, 부풀림부(B)의 높이(HdB)가 다르게 검출됨을 알 수 있다. Here, the height (H dB ) of the inflated part (B) in (a) of FIG. 8 is detected by the maximum intensity (i max-1 ) of the first peak (P 1 ) in (b) of FIG. 7 , The height (H dB ) of the inflated part (B) in (c) of FIG. 8 is detected by the maximum intensity (i max-2 ) of the second peak (P 2 ) in FIG. 7 (b), FIG. The height (H dB ) of the inflated portion (B) in (ㅁ) is detected by the maximum intensity (i max-3 ) of the third peak (P 3 ) in (b) of FIG. 7 . That is, the maximum intensity of each of the plurality of peaks (P 1 , P 2 , P 3 ) of FIG. 7 (b) (i max-1 , If i max-2 ,i max-3 ) is applied to the corresponding model strength or the closest model strength among the model strengths (T M ) of the height derivation model, the model depth (D M ) is derived. Then, the derived model depth (D M ) is derived, that is, detected as the height of the inflated part. In this way, looking at the detected height of the inflated part, it can be seen that the height (H dB ) of the inflated part B is detected differently, as shown in (a), (c), (ㅁ) of FIG. 8 . .
검출부(230)는 광학계(210)로 수광된 광의 강도를 이용하여 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 검출한다. 보다 구체적으로, 도 7의 (b)와 같이 시편(20) 표면의 연장방향 예컨대 제1연장방향을 따라서 광의 강도를 나타낸 그래프 상에서, 복수의 볼록부(C) 각각의 면적(A)을 이용하여 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 검출한다. 여기서, 볼록부(C)의 면적(A)이란, 그래프 상에서 시편의 제1연장방향을 따라 기준 강도(is)를 연장한 기준선(U)과 피크(P)에 의해 구획된 영역의 면적을 의미한다. The detector 230 detects the width (L dB ) of the inflated part B using the intensity of the light received by the
이하에서는 볼록부(C)의 면적(A)을 이용하여 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 검출하는 방법에 대해, 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of detecting the width (L dB ) of the inflated portion (B) using the area (A) of the convex portion (C) will be described in more detail.
먼저, 볼록부(C)의 면적(A)을 산출한다. 그리고, 볼록부(C)의 면적(A)을 이용하여 부풀림부(B)를 형상화하는데, 부풀림부(B)의 횡단면의 형상이 원(Circe)인 것으로 가정하여 형상화한다. 또한, 볼록부(C)의 면적(A)을 이용하여 부풀림부(B)를 원으로 형상화할 때, 상기 산출된 볼록부(C)의 면적(A)을 가지는 원의 지름(2r)을 부풀림부(B)의 너비(LdB)로 도출한다.First, the area A of the convex portion C is calculated. And, to shape the inflated part (B) by using the area (A) of the convex part (C), the shape of the cross-section of the inflated part (B) is assumed to be a circle (Circe). In addition, when the inflated part B is shaped into a circle using the area A of the convex part C, the
볼록부의 면적(A)은 적분을 이용하여 산출할 수 있다. 그리고, 원의 면적은잘 알려진 바와 같이 πr2(r : 원의 반지름)이므로, 산출된 볼록부(C)의 면적(A)을 가지는 원의 반지름을 수식으로 나타내면, 아래 수식 1과 같다. 그리고, 수식 1에서 r은 반지름이므로, 반지름(r)에 2를 곱셈하면, 원의 지름(2r)이 산출된다.The area A of the convex portion can be calculated using integration. And, since the area of the circle is πr 2 (r: the radius of the circle) as is well known, the radius of the circle having the area A of the convex portion C calculated is expressed as
[수식 1][Formula 1]
원의 지름(2r)이 산출되면, 산출된 원의 지름(2r)을 부풀림부(B)의 너비(LdB)로 설정 또는 도출한다.When the diameter (2r) of the circle is calculated, the calculated diameter (2r) of the circle is set or derived as the width (L dB) of the inflated part (B).
복수의 볼록부(C) 각각의 면적(A)을 이용하여 부풀림부(B)의 너비(LdB)로 계산하고, 계산된 너비(LdB)를 가지는 부풀림부(B)를 형상화 하면, 예컨대 도 8의 (ㄴ), (ㄹ), (ㅂ)과 수 있다. 여기서, 도 8의 (ㄴ)의 부풀림부(B)의 너비(LdB)는 도 7의 (b)에서 제1볼록부(C1)의 면적(A1)에 의해 검출된 것이고, 도 8의 (ㄹ)의 부풀림부(B)의 너비(LdB)는 도 7의 (b)에서 제2볼록부(C2)의 면적(A2)에 의해 검출된 것이며, 도 8의 (ㅂ)의 부풀림부(B)의 너비(LdB)는 도 7의 (c)에서 제3볼록부(C3)의 면적(A3)에 의해 검출된 것이다. 도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 도 7의 (b)의 복수의 볼록부(C1, C2, C3) 각각의 면적(A1, A2, A3)에 따라, 부풀림부(B)의 너비(LdB)가 다르게 검출됨을 알 수 있다.When calculating the width (L dB) of the swelling portion (B) by using a plurality of projections (C), each of the area (A), and shaping the bulging portion (B) having a calculated width (L dB), e.g. 8 (b), (d), and (f). Here, the width (L dB ) of the inflated portion (B) of FIG. 8 (b) is detected by the area (A 1 ) of the first convex portion (C 1 ) in FIG. 7 (b), FIG. The width (L dB ) of the inflated portion (B) of (d) is detected by the area (A 2 ) of the second convex portion (C 2 ) in FIG. 7 (b), and in FIG. 8 (f) The width (L dB ) of the inflated portion (B) of FIG. 7 (c) is detected by the area (A 3 ) of the third convex portion (C 3 ). 8 (a) to (c), according to the area (A 1 , A 2 , A 3 ) of each of the plurality of convex portions (C 1 , C 2 , C 3 ) of FIG. 7 (b) , it can be seen that the width (L dB ) of the inflated portion B is detected differently.
이와 같이, 실시예에서는 부풀림부(B)의 실제 높이 및 너비를 직접 측정하는 것이 아니라, 피크(P)의 최대 강도(imax) 및 볼록부(C)의 면적(A)을 이용한 연산을 통해, 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 간접적으로 검출한다.As such, in the embodiment, rather than directly measuring the actual height and width of the inflated portion (B), the maximum intensity (i max ) of the peak (P) and the area (A) of the convex portion (C) are used through calculations , to indirectly detect the height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated portion (B).
부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)는 시편(20) 표면의 위치별로 검출될 수 있다. 즉, 시편(20) 표면(21)의 제1연장방향(X축 방향) 및 제2연장방향(Y축 방향) 상에서의 위치 즉, X-Y 좌표 상에서 좌표 위치별로 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출할 수 있다. 시편(20) 표면(21)의 위치별 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 정리하여 나타내면 예컨대 아래 표 2와 같을 수 있다. The height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated portion (B) may be detected for each position on the surface of the
표 2에서 제1부풀림부, 제2부풀림부, 제3부풀림부, …, 제n부풀림부는 시편(20)에 형성된 복수의 부풀림부(B)의 구분을 위하여 번호를 부여하여 명명한 것이다. 예컨대, 시편(20) 표면(21)에 6522 개의 부풀림부가 형성되었을 을 때, 제n부풀림부는 제6522부풀림부일 수 있다.In Table 2, the first inflated part, the second inflated part, the third inflated part, ... , n-th inflated portion is named by assigning a number to distinguish the plurality of inflated portions (B) formed on the specimen (20). For example, when 6522 inflated portions are formed on the
표 2를 참조하면, 제1 내지 제6522 부풀림부 각각의 위치, 제1 내지 제6522 부풀림부 각각의 높이 및 너비가 개별적으로 검출되었음을 알 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the positions of the first to 6522th inflated parts, and the height and width of each of the first to 6522th inflated parts were individually detected.
검출된 부풀림부(B)의 너비(LdB)(㎛) Width (L dB ) (㎛) of the detected bulge (B)
Width (L dB ) (㎛) of the detected bulge (B)
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(n= 부풀림부의 총개수=6522)6522 Inflation part
(n = total number of inflated parts = 6522)
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 개재물의 깊이 및 크기를 도출하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 개재물의 깊이를 도출하기 위한 깊이 도출 모델을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 개재물의 크기를 도출하기 위한 크기 도출 모델을 예시적으로 나타낸 것이다.9 is a flowchart illustrating a method of deriving a depth and size of an inclusion by a method according to an embodiment of the present invention. 10 exemplarily illustrates a depth derivation model for deriving a depth of an inclusion by a method according to an embodiment of the present invention. 11 exemplarily shows a size derivation model for deriving the size of inclusions by a method according to an embodiment of the present invention.
부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)가 검출되면, 개재물 예측기(300)는 이를 이용하여 개재물(I)의 깊이 및 개재물의 크기를 도출한다. 즉, 개재물 예측기(300)의 개재물 깊이 도출부(310)를 이용하여 개재물(I)의 깊이를 도출하고, 개재물 크기 도출부(320)를 이용하여 개재물의 크기를 도출한다.When the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated part B are detected, the
부풀림부(B)가 형성되는 것은 시편(20) 내부에 있는 개재물(I)에 의한 것이다. 그리고, 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면의 내측에는 개재물(I)이 위치하고 있다. 다른 말로 설명하면, 시편(20) 내부에서 부풀림부(B)와 마주보는 위치에 개재물(I)이 위치하고 있다. 이에, 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)가 검출되면, 시편(20)의 내부에서 검출된 상기 부풀림부(B)와 마주보고 있는 개재물(I)의 깊이 및 크기를 도출할 수 있다.The inflated portion (B) is formed by the inclusion (I) in the specimen (20). And, the inclusion (I) is located inside the surface of the
상술한 바와 같이 실시예에서는, 개재물 깊이 도출부(310) 및 개재물 크기 도출부(320)를 이용하여, 개재물(I)의 깊이 및 크기를 도출하는데, 실제 측정된 개재물(I)의 깊이(DI) 및 크기(LI)와의 구분을 위하여, 개재물 깊이 도출부(310) 및 개재물 크기 도출부(320)를 이용하여 도출된 개재물(I)의 깊이를 DdI, 개재물의 크기를 LdI로 지칭하여 설명한다.As described above, in the embodiment, the depth and size of the inclusion I are derived using the inclusion
도 9를 참조하면, 개재물(I)의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 도출하는 과정(S30)은, 검출된 부풀림부(B)의 높이(HdB)에 대한 너비(LdB) 비율(Td)(이하, 부풀림부의 비율(Td))을 산출하는 과정(S31), 검출된 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 산출하는 과정(S32), 산출된 부풀림부(B)의 비율(Td)을 이용하여 개재물(I)의 깊이(DdI)를 도출하는 과정(S33), 산출된 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 이용하여 개재물(I)의 크기(LdI)를 도출하는 과정(S34)을 포함한다.9, the process (S30) of deriving the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusion (I) is a width (L dB ) of the detected height (H dB) of the inflated portion (B) ) The process of calculating the ratio (T d ) (hereinafter, the ratio (T d ) of the inflated part) (S31), the height (H dB ) and the width (L dB ) of the detected inflated part (B) The process of calculating the volume (V dB ) of B) (S32), the process of deriving the depth (D dI ) of the inclusion (I) using the calculated ratio (T d ) of the inflated part (B) (S33), It includes a process (S34) of deriving the size (L dI ) of the inclusion (I) using the calculated volume (V dB ) of the inflated portion (B).
먼저, 개재물 깊이 도출부(310)에서 개재물(I)의 깊이(DdI)를 도출하는 방법에 대해 설명한다.First, a method of deriving the depth D dI of the inclusion I by the inclusion
부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)가 검출되면, 부풀림부(B)의 높이(HdB)에 대한 너비(LdB) 비율(Td) 즉, 부풀림부(B)의 비율(Td)을 산출한다(S31). 즉, 아래 수식 2와 같이, 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 부풀림부(B)의 높이(HdB)로 나눠 부풀림부(B)의 비율(Td)을 산출한다.When the height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated part (B) are detected, the ratio of the width (L dB ) to the height (H dB ) of the inflated part (B) (T d ), that is, the inflated part (B) ) to calculate the ratio (T d ) (S31). That is, as shown in
[수식 2][Formula 2]
산출된 부풀림부(B)의 비율(Td)을 이용하여 개재물(I)의 깊이(DdI)를 도출하는데 있어서, 깊이 도출 모델을 이용할 수 있다. 즉, 부풀림부(B)의 비율(Td)을 미리 마련된 깊이 도출 모델에 적용하면, 또는 이용하면 개재물(I)의 깊이(DdI)가 도출된다. In deriving the depth D dI of the inclusion I using the calculated ratio T d of the inflated portion B, a depth derivation model may be used. That is, if the ratio (T d ) of the inflated part (B) is applied or used to a pre-prepared depth derivation model, the depth (D dI ) of the inclusion (I) is derived.
깊이 도출 모델은 부풀림부(B)의 비율에 따른 개재물(I)의 깊이 데이터를 가지는 모델일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 깊이 도출 모델의 부풀림부의 비율을 모델 비율(TM), 개재물의 깊이를 모델 깊이(DM)라 명명한다. 이를 반영하여 다시 설명하면, 깊이 도출 모델은 모델 비율(TM)에 따른 모델 깊이(DM) 데이터를 가지는 모델일 수 있다.The depth derivation model may be a model having depth data of the inclusion (I) according to the ratio of the inflated part (B). Hereinafter, for convenience of explanation, the ratio of the inflated part of the depth derivation model is called the model ratio (T M ), and the depth of the inclusions is called the model depth (D M ). Reflecting this and describing again, the depth derivation model may be a model having model depth (D M ) data according to the model ratio (T M ).
깊이 도출 모델로 회귀식을 사용할 수 있으며, 깊이 도출 모델의 회귀식은 아래의 수식 3과 같을 수 있다. 그리고, 깊이 도출 모델의 모델 비율(TM)에 따른 모델 깊이(DM)로 그래프화하면 도 10과 같을 수 있다. 깊이 도출 모델을 마련하는 방법에 대해서는 이후에 다시 설명한다.A regression equation may be used as the depth derivation model, and the regression equation of the depth derivation model may be as shown in
[수식 3][Equation 3]
부풀림부(B)의 비율(Td)이 산출되면, 이를 수식 3과 같은 회귀식의 TM에 적용하여 연산한다. 그러면, 모델 깊이(DM)가 산출되는데, 산출된 모델 깊이(DM)를 개재물(I)의 깊이(DdI)로 도출한다. When the ratio (T d ) of the inflated part (B) is calculated, it is calculated by applying it to T M of the regression equation as in Equation 3. Then, the model depth D M is calculated, and the calculated model depth D M is derived as the depth D dI of the inclusion I.
부풀림부(B)의 비율(Td) 및 개재물(I)의 깊이(DdI)를 시편(20) 표면(21) 연장방향의 위치별로 정리하여 나타내면 예컨대 아래의 표 3과 같을 수 있다. When the ratio (T d ) of the inflated portion (B) and the depth (D dI ) of the inclusions (I) are summarized by positions in the extension direction of the
부풀림부(B)의 높이(HdB)(㎛)
부풀림부(B)의 높이(LDH)(㎛)detected
Height (H dB ) (㎛) of the inflated part (B)
Height (L DH ) (㎛) of the inflated part (B)
비율(Td)of the inflated part (B)
ratio (T d )
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깊이 도출 모델은 상술한 바와 같은 회귀식에 한정되지 않고, 부풀림부(B)의 비율(즉, 모델 비율(TM))에 따른 개재물(I)의 깊이(즉, 모델 깊이(DM)) 데이터를 가지는 데이터 테이블을 사용할 수 있다.The depth derivation model is not limited to the regression equation as described above, and the depth of the inclusions I according to the ratio of the inflated part B (ie, the model ratio TM) (ie, the model depth (D M )) data You can use a data table with .
깊이 도출 모델로 데이터 테이블을 사용하는 경우, 깊이 도출 모델의 데이터 테이블에서, 산출된 부풀림부의 비율(Td)과 모델 비율(TM)들을 대비하고, 산출된 부풀림부의 비율(Td)에 해당하는 또는 가장 가까운 모델 비율(TM)을 탐색한다. 그리고, 탐색된 모델 비율(TM)에 따른 모델 깊이(DM)를 탐색하고, 탐색된 모델 깊이(DM)를 개재물의 깊이(DdI)로 도출한다.When using the data table as the depth derivation model, in the data table of the depth derivation model, the calculated ratio of the bloated part (T d ) and the model ratio (TM) are compared, and the calculated ratio of the bloated part (T d ) Or search for the nearest model ratio (TM). Then, the model depth (D M ) according to the searched model ratio (TM) is searched, and the searched model depth (D M ) is derived as the depth (D dI ) of the inclusions.
다음으로, 개재물 크기 도출부(320)에서 개재물(I)의 크기(LdI)를 도출하는 방법에 대해 설명한다.Next, a method of deriving the size L dI of the inclusion I by the inclusion
부풀림부(B)의 너비(LdB) 및 높이(HdB)가 도출되면, 이를 이용하여 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 산출한다. 이때, 부풀림부(B)의 너비(LdB) 및 높이(HdB)를 적용하는 아래의 수식 4를 이용하여 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 산출하여 도출할 수 있다.When the width (L dB ) and the height (H dB ) of the inflated part (B) are derived, the volume (V dB ) of the inflated part (B) is calculated using these. In this case, the volume (V dB ) of the inflatable part B can be calculated and derived using Equation 4 below, which applies the width (L dB ) and the height (H dB ) of the inflatable part (B).
[수식 4][Equation 4]
수식 4에서 Rd은 검출된 부풀림부(B)의 너비(LdB) 및 검출된 부풀림부(B)의 높이(HdB)를 이용하여 산출하는 것으로, 아래 수식 5를 이용하여 산출할 수 있다.In Equation 4, R d is calculated using the detected width (L dB ) of the inflated portion (B) and the detected height (H dB ) of the inflated portion (B), and can be calculated using
[수식 5][Equation 5]
부풀림부(B)의 부피(VdB)가 산출되면, 이를 이용하여 개재물(I)의 크기(LdI)를 도출한다. 산출된 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 이용하여 개재물(I)의 크기(LdI)로 도출하는데 있어서, 크기 도출 모델을 이용할 수 있다. 즉, 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 미리 마련된 크기 도출 모델에 적용하면, 또는 이용하면 개재물의 깊이(DdI)가 도출된다. When the volume (V dB ) of the inflated part (B) is calculated, the size (L dI ) of the inclusion (I) is derived using this. In deriving the size (L dI ) of the inclusion (I) using the calculated volume (V dB ) of the inflated portion (B), a size derivation model may be used. That is, if the volume (V dB ) of the inflated portion (B) is applied to or used in a pre-prepared size derivation model, the depth (D dI ) of the inclusion is derived.
크기 도출 모델은 부풀림부(B)의 부피에 따른 개재물(I)의 크기 데이터를 가지는 모델일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 크기 도출 모델의 부풀림부(B)의 부피를 모델 부피(VM), 개재물의 크기를 모델 크기(LM)라 명명한다. 이를 반영하여 다시 설명하면, 크기 도출 모델은 모델 부피(VM)에 따른 모델 크기(DM) 데이터를 가지는 모델일 수 있다.The size derivation model may be a model having size data of the inclusion (I) according to the volume of the inflated part (B). Hereinafter, for convenience of description, the volume of the inflated part (B) of the size derivation model is called the model volume (V M ), and the size of the inclusions is called the model size (L M ). Reflecting this again, the size derivation model may be a model having model size (D M ) data according to the model volume (V M ).
크기 도출 모델로 회귀식을 사용할 수 있으며, 크기 도출 모델의 회귀식은 아래의 수식 6과 같을 수 있다. 그리고, 크기 도출 모델을 모델 부피(VM)에 따른 모델 크기(LM)를 그래프화하면 도 11과 같을 수 있다. 크기 도출 모델을 마련하는 방법에 대해서는 이후에 다시 설명한다.A regression equation may be used as the size derivation model, and the regression equation of the size derivation model may be as shown in Equation 6 below. And, if the size derivation model is graphed by the model size (L M ) according to the model volume (V M ), it may be as shown in FIG. 11 . A method of preparing a size derivation model will be described later.
[수식 6][Equation 6]
부풀림부(B)의 부피(Vd)가 산출되면, 이를 수식 6과 같은 회귀식의 VM에 적용하여 연산한다. 그러면, 모델 크기(LM)가 산출되는데, 산출된 모델 크기(LM)를 개재물(I)의 크기(LdI)로 도출한다. When the volume (V d ) of the inflated part (B) is calculated, it is calculated by applying it to V M of the regression equation as in Equation 6. Then, the model size L M is calculated, and the calculated model size L M is derived as the size L dI of the inclusion I.
도출된 부풀림부(B)의 부피(Vd) 및 개재물(I)의 크기(LdI)를 시편(20) 표면(21) 연장방향의 위치별로 정리하여 나타내면 예컨대 아래 표 4와 같을 수 있다. If the derived volume (V d ) of the inflated portion (B) and the size (L dI ) of the inclusions (I) are summarized by positions in the extension direction of the
높이(HdB)(㎛)of the detected bulging part (B)
Height (H dB ) (㎛)
너비(LdB)(㎛)of the detected bulging part (B)
Width (L dB ) (㎛)
부피(Vd)(㎛3)of the inflated part (B)
Volume (V d ) (μm 3 )
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상기에서는 크기 도출 모델로 회귀식을 사용하는 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 부풀림부(B)의 부피(즉, 모델 부피(VM))에 따른 개재물의 크기(즉, 모델 크기(LM)) 데이터를 가지는 데이터 테이블을 사용할 수 있다.In the above, it has been described that the regression equation is used as the size derivation model, but it is not limited thereto, and the size of the inclusions according to the volume (ie, the model volume (V M )) of the inflated part (B) (ie, the model size (L M )) )) You can use a data table with data.
크기 도출 모델로 데이터 테이블을 사용하는 경우, 크기 도출 모델의 데이터 테이블에서, 산출된 부풀림부의 부피(Vd)와 모델 부피(VM)들을 대비하고, 산출된 부풀림부의 부피(Vd)에 해당하는 또는 가장 가까운 모델 부피(VM)를 탐색한다. 그리고, 탐색된 모델 부피(TM)에 따른 모델 크기(LM)를 탐색하고, 탐색된 모델 크기(LM)를 개재물의 크기(LdI)로 도출한다.When using a data table as a size derivation model, in the data table of the size derivation model, the calculated volume (V d ) and the model volume (V M ) are compared, and the calculated volume (V d ) of the inflated part corresponds to Find the or nearest model volume (V M ). Then, the model size (L M ) according to the searched model volume (T M ) is searched, and the searched model size (L M ) is derived as the size (L dI ) of the inclusions.
이하, 도 12를 참조하여, 깊이 도출 모델 및 크기 도출 모델을 획득하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of obtaining a depth derivation model and a size derivation model will be described with reference to FIG. 12 .
도 12의 (a)는 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면의 상측에서 주사 전자 현미경을 이용하여 촬상한 사진이다. 도 12의 (b)는 도 12의 (a)에서 부풀림부(B)가 형성된 'E' 영역을 시편(20)의 연장방향 예컨대 제1연장방향으로 절단(E'-E'')한 절단 단면에 대해 관찰한 사진이다.12A is a photograph taken using a scanning electron microscope from the upper side of the surface of the
깊이 도출 모델을 마련하는데 있어서, 부풀림부(B)의 깊이(DB) 및 너비(LB)를 실제 또는 직접 측정한 값으로 부풀림부(B)의 비율을 산출하고, 개재물(I)의 실제 깊이(DI)를 상기 산출된 부풀림부의 비율과 매칭시켜 마련할 수 있다. 이때, 실제 측정된 부풀림부(B)의 깊이(DB) 및 너비(LB)를 이용하여 산출된 부풀림부(B)의 비율이 모델 비율(TM)이 되고, 실제 측정된 개재물(I)의 실제 깊이(DI)가 모델 깊이(DM)가 된다. According to the depth it provided the derived model, the actual inflation portion (B) a depth (D B) and the width (L B) to the actual or direct measure calculates the ratio of the swelling portion (B), and inclusion (I) of The depth D I may be provided by matching the calculated ratio of the inflated portion. At this time, the real and the depth of the measured inflation portion (B) (D B) and the width (L B) a swelling portion (B) ratio is model the ratio of calculated using a (T M), the actual measured inclusions (I ) becomes the actual depth (D I ) of the model depth (D M ).
또한, 크기 도출 모델을 마련하는데 있어서, 부풀림부(B)의 깊이(DB) 및 너비(LB)를 실제 또는 직접 측정한 값으로 부풀림부(B)의 부피를 산출하고, 개재물(I)의 실제 크기(LI)를 상기 산출된 부풀림부의 부피와 매칭시켜 마련할 수 있다. 이때, 실제 측정된 부풀림부(B)의 깊이(DB) 및 너비(LB)를 이용하여 산출된 부풀림부(B)의 부피가 모델 부피(VM)가 되고, 실제 측정된 개재물(I)의 실제 크기(LI)가 모델 크기(LM)가 된다. Further, to provide a size derived model, the depth (D B) and the width (L B) to the actual or directly measured value calculated on the volume of the inflation section (B), and inclusion (I) of the swelling portion (B) It can be prepared by matching the actual size (L I ) of the calculated volume of the inflated part. At this time, the volume of the depth (D B) and the width (L B) a swelling portion (B) calculated by using the actual measured inflation portion (B), and the model volume (V M), the actual measured inclusions (I ) becomes the actual size (L I ) of the model size (L M ).
이하, 깊이 도출 모델 및 크기 도출 모델을 마련하는 방법에 대해 보다 구체적인 예를 들어 설명한다.Hereinafter, a method for preparing a depth derivation model and a size derivation model will be described with more specific examples.
먼저, 전기 화학적 반응을 통해 시편(20)으로 수소를 침투시켜, 시편(20) 표면(21)에 부풀림부(B)를 형성한다. 이를 위해, 도 3에 도시된 부풀림부 발생기(100)를 이용할 수 있다.First, hydrogen permeates into the
시편(20) 표면(21)에 부풀림부(B)가 형성되면, 복수의 부풀림부(B) 각각의 높이(HB) 및 너비(LB)를 측정한다. 이를 위해, 주사 전자 현미경을 이용하여 측정할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 복수의 부풀림부(B) 중 어느 하나의 부풀림부가 형성된 시편 표면 영역 예컨대, 도 12의 (a)의 'E' 영역에서, 시편(20)의 제1연장방향인 E'-E'' 방향으로의 절단 단면 이미지를 획득한다. 이후, 획득된 이미지 상에서, 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 부풀림부(B)의 너비(LB)를 측정한다. When the sample bulging portion (B) to (20) the
개재물은 공극 내에 또는 부풀림부와 공극 사이에 위치되므로, 주사 전자 현미경을 통해 획득된 사진으로부터 식별할 수 있다. 도 12의 (b)를 보면, 부풀림부와 공극 사이에 위치하고 있는 개재물(I)을 확인할 수 있다. 이에, 획득된 이미지 상에서 개재물(I)의 크기(LI)를 측정한다.Since the inclusions are located within the voids or between the bulges and the voids, they can be identified from photographs obtained through scanning electron microscopy. Referring to (b) of FIG. 12 , the inclusion (I) positioned between the inflated part and the void can be identified. Accordingly, the size (L I ) of the inclusion (I) on the acquired image is measured.
또한, 이미지 상에서 개재물(I)의 깊이(DI)를 측정한다. 여기서, 개재물(I)의 깊이(DI)는 앞에서 설명한 바와 같이, 공극(G)의 제1계면(GF1) 및 제2계면(GF2) 중 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면(21)의 반대 표면과 마주보고 있는 계면과, 부풀림부(B)가 형성된 시편(20) 표면(21) 간의 이격 거리를 의미한다. In addition, the depth (D I ) of the inclusion (I) on the image is measured. Here, the depth (D I), the first interface (GF 1) and the second interface (GF 2), the specimen (20) of the bulge portion (B) is formed of the air gap (G) as described above of the inclusion (I) It means a separation distance between the interface facing the opposite surface of the
도 12의 경우, 도 5에서 설명한 바와 같이, H+ 이온의 침투 방향과 부풀림부(B)가 돌출 형성되는 방향이 동일하여 개재물(I)이 최초 위치에서 이동된 상태이다. 그리고, 부풀림부(B)는 제2면(21b)에 형성된 상태이다. 이에, 부풀림부(B)가 형성되지 않은 시편(20)의 제1면(21a)과 마주보고 있는 공극(G)의 제1계면(GF1)과 부풀림부(B)가 형성된 시편(20)의 제2면(21b) 간의 이격 거리를 측정하며, 측정된 이 이격 거리를 개재물(I)의 깊이(DI)로 한다.In the case of FIG. 12 , as described in FIG. 5 , the penetration direction of H + ions and the direction in which the inflated portion B is formed are the same, so that the inclusion I is moved from the initial position. And, the inflated portion (B) is in a state formed on the second surface (21b). Accordingly, the first interface GF 1 of the void G facing the
그리고, 부풀림부(B)는 시편(20) 내부에서 상기 부풀림부(B)와 마주보게 또는 그 수평 위치가 중첩되도록 위치된 개재물(I)에 의해 형성된 것이다. 이에, 부풀림부(B)에 대한 높이(HB) 및 너비(LB)를 측정하고, 상기 부풀림부(B)와 마주보도록 시편(20) 내부에 위치된 개재물(I)의 깊이(DI) 및 너비(LI)가 측정되면, 이를 한 쌍으로 묶어 또는 매칭시켜 데이터화 한다. 즉, 일 부풀림부(B)에 대한 높이(HB) 및 너비(LB) 데이터와 상기 일 부풀림부(B)를 발생시킨 개재물(I)의 깊이(DI) 및 너비(LI)를 한 그룹의 데이터로 처리한다.And, the inflated portion (B) is formed by the inclusion (I) positioned to face the inflated portion (B) in the inside of the
이와 같은 방법으로, 시편(20)의 표면(21) 즉, 제1면(21a) 및 제2면(21b) 각각에 형성된 부풀림부(B)에 대한 높이(HB) 및 너비(LB)를 측정하고, 복수의 개재물(I)의 깊이(DI) 및 너비(LI)를 측정한다. 그리고, 각 부풀림부(B)에 대한 높이(HB) 및 너비(LI) 데이터와 상기 각 부풀림부(B)를 발생시킨 개재물(I)의 깊이(DI) 및 너비(LI)를 한 그룹의 데이터로 처리한다.In this way, the surface of the specimen (20) (21) That is, the height of the bulge portion (B) formed in each first face (21a) and a second side (21b), (H B) and width (L B) is measured, and the depth (D I ) and width (L I ) of the plurality of inclusions (I) are measured. And, the height (H B ) and width (L I ) data for each inflated part (B) and the depth (D I ) and width (L I ) of the inclusion (I) that generated each of the inflated parts (B) It is processed as one group of data.
다음으로, 측정된 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 너비(LB)를 이용하여 부풀림부(B)의 높이(HB)에 대한 너비(LB) 비율 즉, 부풀림부(B)의 비율과, 부풀림부(B)의 부피를 산출한다. Next, the height of the measured inflation portion (B) (H B) and width (L B) and, where width (L B) ratio of the height (H B) of the swelling portion (B), using the swelling portion (B ) and the volume of the inflated part (B) are calculated.
부풀림부(B)의 비율은 측정된 부풀림부(B)의 너비(LB)를 측정된 부풀림부(B)의 높이(HB)로 나눈 것이다. 그리고, 깊이 도출 모델에서 부풀림부의 비율은 모델 비율(TM)로 명명되므로, 모델 비율(TM)을 산출하는 수식을 나타내면, 아래 수식 7과 같다.Rate of swelling portions (B) is divided by the height (H B) of the measured width (L B) of the measured inflation portion (B) bulging portion (B). And, since the bulging portion in the depth ratio derived model is designated as Model ratio (T M), it represents an equation for calculating the rate the model (T M), following the same as Equation 7.
[수식 7][Equation 7]
이러한 모델 비율(TM)은 복수의 부풀림부(B)에 대해 각각에 대해 산출된다. 그리고, 복수의 부풀림부(B) 각각의 모델 비율(TM)에 따라 각 부풀림부(B)를 발생시킨 개재물(I)의 깊이 즉, 모델 깊이(DM) 데이터를 묶어 데이터화하면, 깊이 도출 모델이 획득된다. 즉, 모델 비율(TM)에 따른 모델 깊이(DM) 데이터를 가지는 깊이 도출 모델이 획득된다. 또한, 모델 비율(TM)에 따른 모델 깊이(DM) 변화 경향성을 수식화하면, 회귀식이 도출되는데, 예컨대 수식 3과 같은 회귀식이 얻어질 수 있다. 그리고, 모델 비율(TM)에 따른 모델 깊이(DM) 변화 경향성 또는 회귀식을 그래프화하여 나타낼 수 있는데, 예컨대 도 10과 같을 수 있다.This model ratio TM is calculated for each of the plurality of bulges B. Then, when ingested tie depth that is, model depth (D M) of data of the inclusion (I) that caused the respective bulging portions (B) in accordance with a plurality of swelling portions (B) each of the model ratio (TM), the depth deriving model this is obtained That is, a depth derivation model having model depth (D M ) data according to the model ratio (TM) is obtained. In addition, if the model depth (D M ) change tendency according to the model ratio (TM) is formulated, a regression equation is derived, for example, a regression equation such as
또한, 측정된 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 너비(LB)를 이용하여 부풀림부(B)의 부피(VB)를 산출한다. 그리고, 크기 도출 모델에서 부풀림부의 부피는 모델 부피로 명명되므로, 모델 부피(VM)를 산출하는 수식을 나타내면, 아래 수식 8 및 수식 9와 같을 수 있다. 즉, 수식 4 및 수식 5 각각의 HdB 및 LdB에 실제로 측정한 부풀림부(B)의 높이(HB) 및 너비(LB)를 적용하면, 아래 수식 8 및 수식 9와 같을 수 있다.Further, by using the height of the measured inflation portion (B) (H B) and width (L B) to calculate the volume (V B) of the swelling portion (B). And, since the volume of the inflated part in the size derivation model is named as the model volume, the formula for calculating the model volume (V M ) may be expressed as Equation 8 and Equation 9 below. That is, if the actually measured height (H B ) and width (LB ) of the inflated portion (B ) is applied to H dB and L dB of
[수식 8][Equation 8]
[수식 9][Equation 9]
이러한 모델 부피(VM)는 복수의 부풀림부(B)에 대해 각각에 대해 산출된다. 그리고, 복수의 부풀림부(B) 각각의 모델 부피(VM)에 따라 각 부풀림부를 발생시킨 개재물(I)의 크기 즉, 모델 크기(LM) 데이터를 묶어 데이터화하면, 크기 도출 모델이 획득된다. 즉, 모델 부피(VM)에 따른 모델 크기(LM) 데이터를 가지는 길이 도출 모델이 획득된다. 또한, 모델 부피(VM)에 따른 모델 크기(LM) 변화 경향성을 수식화하면, 회귀식이 도출되는데, 예컨대 수식 6과 같은 회귀식이 얻어질 수 있다. 그리고, 모델 부피(VM)에 따른 모델 크기(LM) 변화 경향성 또는 회귀식을 그래프화하여 나타낼 수 있는데, 예컨대 도 11과 같을 수 있다.This model volume (V M ) is calculated for each of the plurality of bulges (B). And, the size of the inclusions (I) that caused each inflated part according to the model volume (V M ) of each of the plurality of inflatable parts (B) , that is, the model size (L M ) When data is bundled into data, a size derivation model is obtained . That is, a length derivation model having model size (L M ) data according to the model volume (V M ) is obtained. In addition, by formulating the model size (L M ) change tendency according to the model volume (V M ), a regression equation is derived, for example, a regression equation such as Equation 6 can be obtained. In addition, the model size (L M ) change tendency or regression equation according to the model volume (V M ) may be represented by graphing, for example, as shown in FIG. 11 .
이러한 깊이 도출 모델 및 크기 도출 모델은 금속재에 대한 평가를 시작하기 전에 마련되는 것이 바람직하다. 그리고, 깊이 도출 모델 및 크기 도출 모델은 평가하고자 하는 금속재의 강종에 따라 마련될 수 있다. 즉, 강종에 따라 깊이 도출 모델 및 크기 도출 모델에 포함된 데이터 또는 그 형태가 다를 수 있다.It is preferable that such a depth derivation model and a size derivation model be prepared before starting the evaluation of the metal material. In addition, the depth derivation model and the size derivation model may be prepared according to the steel type of the metal material to be evaluated. That is, data or its shape included in the depth derivation model and the size derivation model may differ depending on the steel type.
이하, 다시 개재물의 깊이 및 크기를 도출하는 과정으로 돌아가 설명한다.Hereinafter, the process of deriving the depth and size of the inclusions will be described again.
부풀림부의 비율(Td) 및 부풀림부의 부피(Vd)가 산출되면, 이들 각각을 깊이 도출 모델 및 크기 도출 모델을 이용하여 개재물(I)의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 도출한다. 예컨대, 부풀림부(B)의 비율(Td)을 깊이 도출 모델 회귀식(수식 3)의 TM에 적용하여 연산하면 모델 깊이(DM)가 산출되고, 이를 개재물(I)의 깊이(DdI)로 도출한다. 또한, 부풀림부(B)의 부피(Vd)를 크기 도출 모델 회귀식(수식 6)의 VM에 적용하여 연산하면, 모델 크기(LM)가 산출되고, 이를 개재물(I)의 크기(LdI)로 도출한다.When the ratio (T d ) of the bulge and the volume (V d ) of the bulge are calculated, the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusion (I) are derived using the depth derivation model and the size derivation model, respectively. do. For example, if the ratio (T d ) of the inflated part (B) is applied to T M of the depth derivation model regression equation (Equation 3) and calculated, the model depth (D M ) is calculated, and this is the depth (D) of the inclusion (I) dI ). In addition, when the volume (V d ) of the inflated part (B) is applied to V M of the size derivation model regression equation (Equation 6) and calculated, the model size (L M ) is calculated, and this is the size of the inclusion (I) ( L dI ).
이렇게 도출된 개재물(I)의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 시편(20) 표면(21) 연장방향의 위치별로 정리하여 나타내면 예컨대 표 5와 같을 수 있다. When the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusions (I) derived in this way are summarized for each position in the extension direction of the
비율(Td)of the inflated part (B)
ratio (T d )
부피(Vd)
(㎛3)of the inflated part (B)
volume (V d )
(μm 3 )
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도 13은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 도출된 개재물의 깊이(DdI) 및 개재물의 크기(LdI)를 하나의 좌표 상에 나타낸 그래프이다. 13 is a graph showing the depth (D dI ) of the inclusion and the size (L dI ) of the inclusion derived by the method according to the embodiment of the present invention on one coordinate.
복수의 각 개재물(I)에 대한 도출된 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 좌표 평면 상에 나타내면, 예컨대 도 13과 같은 형태일 수 있다. When the derived depth (D dI ) and size (L dI ) of each of the plurality of inclusions (I) are represented on a coordinate plane, for example, it may be in the form of FIG. 13 .
상술한 바와 같은 방법으로 도출된 복수의 개재물(I)에 대한 깊이(DdI) 및 크기(LdI)는 평가부(400)에서 시편(20)의 모재가 되는 금속재를 평가하는데 활용할 수 있다. The depth (D dI ) and the size (L dI ) of the plurality of inclusions (I) derived by the method as described above may be used in the
금속재를 평가하는 과정(S40)은, 도 1에 도시된 바와 같이 결함 유발 개재물의 비율과 기준 비율을 비교하는 과정(S41), 결함 유발 개재물의 비율이 기준 비율 이하인 경우 금속재를 출하가 가능한 정상으로 평가하는 과정(S42), 결함 유발 개재물의 비율이 기준 비율을 초과하는 경우 금속재를 출하가 가능하지 않은 비정상으로 평가하는 과정(S43)을 포함할 수 있다.The process of evaluating the metal material (S40), as shown in FIG. 1, is a process of comparing the ratio of defect-inducing inclusions with the reference ratio (S41). It may include a process of evaluating (S42), and a process (S43) of evaluating the metal material as abnormal in which shipment is not possible when the ratio of defect-inducing inclusions exceeds the reference ratio.
금속재를 평가한다는 것은, 도출된 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI) 분포에 따라 금속재의 가공시에 개재물(I)에 의한 결함 발생 가능성을 판단하는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 개재물(I)의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)의 분포란, 검출된 전체 개재물(I) 중 가공시 표면 결함 발생을 유발시키는 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 가지는 개재물(I)의 개수에 대한 비율(즉, 결함 유발 개재물의 비율)을 의미할 수 있다. 그리고, 결함 유발 개재물의 비율이 높을 수록, 가공 시에 개재물(I)에 의한 표면 결함 발생 가능성이 높은 것으로 판단될 수 있다.Evaluating the metal material may mean determining the possibility of occurrence of defects due to the inclusion (I) during processing of the metal material according to the derived depth (D dI ) and size (L dI ) distribution of the inclusions. Here, the distribution of the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusions (I) refers to the depth (D dI ) and the size (L dI ) that cause surface defects during processing among all detected inclusions (I). The branch may mean a ratio to the number of inclusions I (ie, a ratio of defect-inducing inclusions). And, as the ratio of the defect-inducing inclusions increases, it may be determined that the possibility of surface defects occurring due to the inclusions I during processing is high.
여기서, 결함 유발 개재물의 비율은, 전체 개재물(I) 중 기준 깊이 이하이고, 기준 크기 이상인 개재물의 개수에 대한 비율일 수 있다(도 13 참조). 다른 말로 설명하면, 복수의 개재물 각각에 대해 도출된 깊이(DdI) 및 크기(LdI) 전체 중, 기준 깊이 이하이면서, 동시에 기준 크기 이상인 개재물의 개수에 대한 비율일 수 있다. Here, the ratio of the defect-inducing inclusions may be a ratio to the number of inclusions having a size equal to or less than the reference depth among all inclusions I and greater than or equal to the reference size (refer to FIG. 13 ). In other words, the depth (D dI ) and size (L dI ) derived for each of the plurality of inclusions may be a ratio to the number of inclusions equal to or less than the reference depth and at the same time equal to or greater than the reference size.
이에, 평가부(400)에는 기준 깊이 및 기준 크기가 설정될 수 있다. 또한, 평가부(400)에는 산출된 결함 유발 개재물의 비율을 이용하여 결함 발생 가능성을 판단하기 위한 기준 비율이 설정될 수 있다.Accordingly, a reference depth and a reference size may be set in the
평가부(400)는 먼저, 금속재의 평가를 위해, 결함 유발 개재물의 비율을 산출한다. 즉, 도출된 복수의 개재물 전체에 있어서, 기준 깊이 이하이고, 기준 크기 이상인 개재물들의 비율을 산출한다. 그리고, 산출된 결함 유발 개재물의 비율과 기 설정된 기준 비율을 비교하여(S41) 평가한다.The
비교 결과 결함 유발 개재물 비율이 기준 비율 이하인 경우(예), 평가부(400)는 금속재를 정상으로 판단 또는 평가한다(S42). 이러한 경우 시편(20)의 모재가 되는 압연재를 고객사로 출하한다.As a result of the comparison, if the defect-causing inclusion ratio is less than or equal to the reference ratio (Yes), the
하지만, 결함 유발 개재물 비율이 기준 비율을 초과하는 경우(아니오), 평가부(400)는 금속재를 비정상으로 판단 또는 평가한다(S43). 금속재가 비정상으로 평가되는 경우, 시편(20)의 모재인 압연재를 고객사로 출하하지 못하며, 금속재를 폐기한다. 그리고, 용강의 정련 과정에서 그 조업 조건을 변경하여, 개재물 발생량을 감소시키는 조치를 취한다.However, when the defect-causing inclusion ratio exceeds the reference ratio (No), the
한편, 주편을 압연한 압연재를 고객사로 출하하면, 고객사에서 이들을 가공하여 사용한다. 그리고 고객사 마다 구부리거나, 두드리거나 하는 등의 가공의 종류가 다를 수 있고, 가공되는 정도도 다를 수 있다. 그리고 이러한 가공시에 개재물(I)에 의한 표면(21) 결함이 발생되지 않거나 적어야 한다. On the other hand, when a rolled material obtained by rolling a cast slab is shipped to a customer, the customer is processed and used. In addition, the type of processing such as bending or tapping may be different for each customer, and the degree of processing may also be different. And during such processing, defects on the
따라서, 고객사에서 실시하는 가공의 종류, 가공 정도에 따라 기준 깊이, 기준 크기 및 기준 비율이 다르게 설정될 수 있다. 기준 깊이, 기준 크기 및 기준 비율은 시편(20)의 모재가 되는 금속재를 납품 또는 출하할 고객사에서 요구하는 금속재의 요구 품질에 따라 달라질 수 있다. 또한, 고객사에서 금속재를 가공하는 가공의 종류 및 가공 정도에 따라 달라질 수 있다.Therefore, the reference depth, the reference size, and the reference ratio may be set differently according to the type and degree of processing performed by the customer. The reference depth, the reference size, and the reference ratio may vary depending on the required quality of the metal material required by the customer to deliver or ship the metal material serving as the base material of the
이하, 도 1 내지 도 11, 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법을 순차적으로 설명한다. 이때, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나, 간략히 설명한다.Hereinafter, a method for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention will be sequentially described with reference to FIGS. 1 to 11 and 13 . In this case, the content overlapping with the previously described content will be omitted or briefly described.
먼저, 시편(20)을 마련하고, 시편(20)의 표면(21)에 부풀림부(B)를 형성한다(S10). 이를 위해, 도 3과 같이 수조(110) 내 수용액(14)으로 시편(20) 및 전도체(30)를 침지시킨다. 이때, 시편(20)의 제1면(21a) 및 제2면(21b) 중 어느 하나의 표면 예컨대, 제1면(21a)이 전도체(30)와 마주보도록 침지시킨다. 수조(110) 내 수용액으로 시편(20) 및 전도체(30)가 침지되면, 전원 공급 라인(130)을 시편(20) 및 전도체(30) 각각에 연결한 후, 전원을 인가한다. 즉, 시편(20)을 음극(-), 전도체를 양극(+)으로 하여 전류를 인가한다.First, a
시편(20) 및 전도체(30) 각각에 전류가 흐르면, 시편(20), 전도체(30) 및 수용액(14) 간의 전기 화학 반응이 일어나, 수소 즉, H+ 이온이 발생한다(반응식 1 참조). When an electric current flows through each of the
발생된 H+ 이온은 음극(-)인 시편(20) 내부로 침투된다. 침투한 H+ 이온들이 시편(20) 내부에 있는 개재물(I)의 표면에 도달하게 되면 더 이상 침투 또는 이동되지 못하고 개재물(I) 표면에 집적된다. 이때, 개재물(I) 표면에 집적된 H+ 이온들이 결합됨에 따라 수소(H2) 가스가 형성된다.The generated H + ions penetrate into the negative (-)
그리고, 수소 가스의 증가에 따라 개재물(I)과 시편(20) 사이가 점점 벌어져, 개재물(I) 표면의 일부와 시편(20) 간이 분리됨에 따라, 개재물(I) 표면과 시편(20) 사이에 공극(G)이 형성된다. 이 공극(G)은 수소 가스 발생량이 증가할 수록 팽창되며, 도 4 및 도 5와 같이 시편(20) 표면에 부풀림부(B)가 형성된다.And, as the hydrogen gas increases, the gap between the inclusion (I) and the specimen (20) gradually widens, and as a part of the surface of the inclusion (I) and the specimen (20) are separated, between the surface of the inclusion (I) and the specimen (20) Gap (G) is formed in the. The void G expands as the amount of hydrogen gas generated increases, and an inflated portion B is formed on the surface of the
시편(20)에 부풀림부(B)를 형성이 종료되면, 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출한다(S20). 이를 위해, 부풀림부 검출기(200)의 광학계(210)를 이용하여 시편(20) 표면으로 광을 조사한다(도 7의 (a) 참조). 이때, 광학계(210)를 시편(20) 표면(21)의 연장방향인 제1연장방향 및 제2연장방향으로 수평 이동시키면서 광을 조사한다. 그리고, 시편(20) 표면(21)으로부터 반사된 광은 다시 광학계(210)로 수광되며, 광학계(210)로 수광된 광의 강도 데이터는 검출부(230)로 전달된다.When the formation of the inflated portion B on the
검출부(230)는 광학계(210)로부터 전달된 광 데이터를 이용하여 시편(20) 표면의 연장방향에 따른 광의 강도를 가지는 광 데이터를 도출한다. 또한, 검출부(230)는 시편(20) 표면(21) 연장방향에 따른 광의 강도 값이 나타나도록 그래프화할 수 있다. 예컨대, 도 7의 (b)와 같이 시편(20) 표면(21)의 제1연장방향(X축 방향)을 따라 광의 강도 값이 나타나도록 그래프화 할 수 있다.The
검출부(230)는 시편(20) 표면(21)의 연장방향을 따라 광의 강도를 비교 분석함으로써, 시편(20) 표면(21) 상에 형성된 복수의 부풀림부(B) 위치를 도출한다. 즉, 기준 강도(is)를 초과하는 위치 또는 구간을 부풀림부가 형성된 위치 또는 부풀림부 위치로 검출한다. 이때, 시편(20) 표면(21)의 연장방향에 대한 좌표 평면인 X-Y 좌표 평면 상에서의 부풀림부(B) 위치를 도출할 수 있다.The
또한, 검출부(230)는 광학계(210)로 수광된 광의 강도를 이용하여 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출한다(S20). In addition, the detection unit 230 detects the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated portion (B) by using the intensity of the light received by the optical system 210 (S20).
부풀림부(B)의 높이(HdB)를 검출하는데 있어서, 검출부(230)는 도 7의 (b)와 같이 시편(20) 표면(21)의 연장방향 예컨대 제1연장방향(X 축 방향)에 따른 광의 강도를 그래프화한 그래프를 이용할 수 있다. 즉, 그래프 상에서 복수의 피크(P) 각각에서의 광의 강도를 부풀림부(B)의 높이(HdB)로 도출하는데, 최대 강도(imax)를 부풀림부(B)의 높이(HdB)로 도출한다. 이때, 모델 강도(iM)(광의 강도)에 따른 모델 높이(HM)(부풀림부의 높이) 데이터를 가지는 높이 도출 모델을 이용하여 도출할 수 있다. In detecting the height (H dB ) of the inflated portion (B), the
또한, 검출부(230)는 광학계(210)로 수광된 광의 강도를 이용하여 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 검출한다. 보다 구체적으로, 도 7의 (b)와 같이 시편(20) 표면의 연장방향 예컨대 제1연장방향(X축 방향)에 따른 광의 강도를 나타낸 그래프 상에서, 복수의 볼록부(C) 각각의 면적(A)을 이용하여 부풀림부(B)의 너비(LdB)를 검출한다. 즉, 볼록부(C)의 면적(A)을 산출하고, 산출된 볼록부(C)의 면적(A)을 가지는 원을 구현한다고 할 때, 상기 산출된 면적(A)을 가지는 원의 지름(2r)(수식 1 참조)을 부풀림부(B)의 너비(LdB)로 도출한다. In addition, the detection unit 230 detects the width (L dB ) of the inflated portion (B) by using the intensity of the light received by the optical system (210). More specifically, on a graph showing the intensity of light along the extension direction of the surface of the
이와 같은 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB) 검출은, 시편(20) 표면(21)에 형성된 복수의 부풀림부(B)에 대해 실시된다. 이를 다른 말로 설명하면, 시편(20) 표면(21)의 위치별로 높이(HdB) 및 너비(LdB)가 검출된다. 시편(20) 표면(21)의 위치별 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 정리하여 나타내면 예컨대 위의 표 2와 같을 수 있다.The detection of the height (H dB ) and width (L dB ) of the swollen portion (B) is performed for a plurality of the swollen portions (B) formed on the surface (21) of the specimen (20). In other words, the height (H dB ) and the width (L dB ) are detected for each position of the
시편(20) 표면(21)의 위치별 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)가 검출되면, 개재물 깊이 도출부(310) 및 개재물 크기 도출부(320) 각각은 이들을 이용하여 개재물(I)의 깊이(DdI) 및 개재물의 크기(LdI)를 도출한다(S30). 즉, 부풀림부(B)의 너비(LdB) 및 높이(HdB)가 검출되면, 부풀림부(B)의 높이(HdB)에 대한 너비(LdB) 비율(Td)인 부풀림부(B)의 비율(Td)을 산출한다(S31)(수식 2 참조). When the height (H dB ) and the width (L dB ) of the inflated part B for each position of the
부풀림부(B)의 비율(Td)이 산출되면, 모델 비율에 따른 모델 깊이 데이터를 가지는 깊이 도출 모델에 적용시켜 개재물(I)의 깊이(DdI)를 도출한다. 이때, 깊이 도출 모델로 회귀식을 사용하는 경우, 산출된 부풀림부(B)의 비율(Td)을 깊이 도출 모델 회귀식의 TM(모델 비율)에 적용시키면, 모델 깊이(DM)가 산출되는데, 산출된 모델 깊이(DM)를 개재물(I)의 깊이(DdI)로 도출한다. 다른 예로, 깊이 도출 모델로 데이터 테이블을 사용하는 경우, 산출된 부풀림부(B)의 비율(Td)에 해당 또는 가장 가까운 모델 비율(TM)을 탐색한다. 그리고, 탐색된 모델 비율(TM)에 해당하는 모델 깊이(DM)를 개재물(I)의 깊이(DdI)로 도출한다. When the ratio (T d ) of the inflated part (B) is calculated, the depth (D dI ) of the inclusion (I) is derived by applying it to a depth derivation model having model depth data according to the model ratio. At this time, when using the regression formula as the depth derivation model, if the calculated ratio (T d ) of the inflated part (B) is applied to the T M (model ratio) of the depth derivation model regression formula , the model depth (D M ) is It is calculated, and the calculated model depth (D M ) is derived as the depth (D dI ) of the inclusion (I). As another example, when a data table is used as a depth derivation model, a model ratio TM corresponding to or closest to the calculated ratio T d of the inflated portion B is searched. Then, the model depth D M corresponding to the searched model ratio TM is derived as the depth D dI of the inclusion I.
또한, 부풀림부(B)의 너비(LdB) 및 높이(HdB)가 도출되면, 이를 이용하여 개재물(I)의 크기(LdB)를 도출한다. 이를 위해, 먼저 부풀림부(B)의 너비(LdB) 및 높이(HdB)를 이용하여 부풀림부(B)의 부피(VdB)를 산출하며, 이때, 위에서 설명한 수식 4 및 수식 5를 이용하여 산출할 수 있다.In addition, when the width (L dB ) and the height (H dB ) of the inflated portion (B) are derived, the size (L dB ) of the inclusion (I) is derived using this. To this end, first , the volume (V dB ) of the inflated part (B) is calculated using the width (L dB ) and the height (H dB ) of the inflated part (B), and at this time, using
부풀림부(B)의 부피(VdB)가 산출되면, 모델 부피(VM)에 따른 모델 크기(LM) 데이터를 가지는 크기 도출 모델에 적용시켜 개재물(I)의 크기(LdI)를 도출한다. 이때, 크기 도출 모델로 회귀식을 사용하는 경우, 산출된 부풀림부(B)의 부피(Vd)를 크기 도출 모델 회귀식(수식 6)의 VM(모델 부피)에 적용시키면, 모델 크기(LM)가 산출되는데, 산출된 모델 크기(LM)를 개재물(I)의 크기(LdI)로 도출한다. 다른 예로, 크기 도출 모델로 데이터 테이블을 사용하는 경우, 산출된 부풀림부(B)의 부피(Vd)에 해당 또는 가장 가까운 모델 부피(VM)를 탐색한다. 그리고, 탐색된 모델 부피(VM)에 해당하는 모델 크기(LM)를 개재물(VM)의 깊이(DdI)로 도출한다. When the volume (V dB ) of the inflated part (B) is calculated, the size (L dI ) of the inclusion (I) is derived by applying it to the size derivation model having the model size (L M ) data according to the model volume (V M ) do. At this time, when using the regression formula as the size derivation model, if the calculated volume (V d ) of the inflated part (B) is applied to the V M (model volume) of the size derivation model regression equation (Equation 6), the model size ( L M ) is calculated, and the calculated model size L M is derived as the size L dI of the inclusion I. As another example, when a data table is used as a size derivation model, the model volume V M corresponding to or closest to the calculated volume V d of the inflated part B is searched. Then, the model size (L M ) corresponding to the searched model volume (V M ) is derived as the depth (D dI ) of the inclusion (V M ).
복수의 개재물(I)들의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)가 도출되면, 평가부(400)는 이를 이용하여 금속재를 평가한다(S40). 즉, 평가부(400)는 도출된 복수의 개재물 전체에 있어서, 기준 깊이 이하이고, 기준 크기 이상인 개재물들의 비율 즉, 결함 유발 개재물의 비율과 기 설정된 기준 비율을 비교하여(S41) 평가한다. When the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the plurality of inclusions (I) are derived, the
비교 결과 결함 유발 개재물 비율이 기준 비율 이하인 경우(예), 평가부(400)는 금속재를 정상으로 판단 또는 평가한다(S42). 이러한 경우 시편(20)의 모재가 되는 압연재를 고객사로 출하한다.As a result of the comparison, if the defect-causing inclusion ratio is less than or equal to the reference ratio (Yes), the
하지만, 결함 유발 개재물 비율이 기준 비율을 초과하는 경우(아니오), 평가부(400)는 금속재를 비정상으로 판단 또는 평가한다(S43).However, when the defect-causing inclusion ratio exceeds the reference ratio (No), the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속재의 평가 방법 및 금속재의 평가 장치에 의하면, 개재물의 깊이와 개재물의 크기를 도출할 수 있다. 그리고, 도출된 개재물의 깊이 및 크기를 이용하여, 금속재의 가공시에 결함이 발생될지 여부를 예측한다. 따라서, 금속재의 가공시에, 개재물에 의한 결함 발생 여부를 판단하는 신뢰도가 향상되는 효과가 있다. 이에, 가공시에 결함이 발생될 금속재가 고객사로 출하되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the method for evaluating a metal material and an apparatus for evaluating a metal material according to an embodiment of the present invention, the depth of the inclusion and the size of the inclusion may be derived. And, using the derived depth and size of the inclusions, it is predicted whether or not a defect will occur during processing of the metal material. Accordingly, there is an effect of improving the reliability of determining whether a defect is generated due to an inclusion during processing of a metal material. Accordingly, it is possible to prevent the metal material, which is to be defective during processing, from being shipped to the customer.
또한, 개재물의 깊이 및 크기를 직접 또는 실제로 측정하지 않고, 부풀림부(B)를 인위적으로 발생시키고, 부풀림부(B)의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여 개재물(I)의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 간접적으로 도출한다. 이러한 방법은, 개재물(I)의 깊이 및 크기를 직접 또는 실제로 측정하는 방법에 비해 신속한 장점이 있다.In addition, without directly or actually measuring the depth and size of the inclusions, the bulge (B) is artificially generated, and the inclusion (I) using the height (H dB ) and width (L dB ) of the bulge (B) Indirectly derive the depth (D dI ) and size (L dI ) of This method has the advantage of being quick compared to the method of directly or actually measuring the depth and size of the inclusions I.
20: 시편 B: 부풀림부
G: 공극 20: Psalm B: Inflated part
G: voids
Claims (22)
상기 시편의 표면에 부풀림부를 형성하는 과정;
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정; 및
검출된 상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여, 상기 시편 내부에 있는 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 도출하는 과정;
을 포함하는 금속재의 평가 방법.The process of preparing a specimen from the metal material to be evaluated;
forming an inflated portion on the surface of the specimen;
The process of detecting the height (H dB ) and width (L dB) of the inflated portion; and
a process of deriving a depth (D dI ) and a size (L dI ) of inclusions in the specimen by using the detected height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated portion;
Evaluation method of a metal material comprising a.
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정은,
상기 시편에 대하여 광을 송수신하고, 광 데이터를 이용한 간접적인 방법으로 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 산출하는 과정을 포함하는 금속재의 평가 방법.The method according to claim 1,
The process of detecting the height (H dB ) and width (L dB) of the inflated part is,
An evaluation method of a metal material, comprising the steps of transmitting and receiving light with respect to the specimen, and calculating the height (H dB ) and width (L dB ) of the inflated portion by an indirect method using optical data.
상기 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 과정은,
상기 부풀림부의 높이(HdB)에 대한 너비(LdB)의 비율(Td)인 부풀림부의 비율(Td)을 이용하여 상기 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 과정을 포함하는 금속재의 평가 방법.The method according to claim 1,
The process of deriving the depth (D dI ) of the inclusion is,
Evaluation of a metal material by using the ratio (T d) rate of swelling portions (T d) of the width (L dB) for a height (H dB) the bulge portion includes the step of deriving a depth (D dI) of the inclusions Way.
상기 부풀림부의 비율(Td)을 이용하여 상기 개재물의 깊이(DdI)를 도출하는 과정은,
모델 비율(TM)들에 따른 모델 깊이(DM)들 데이터를 가지는 깊이 도출 모델을 마련하고, 상기 모델 비율(TM)들에 상기 부풀림부의 비율(Td)을 대비하여 선택한 모델 비율(TM)에 대한 모델 깊이(DM)를 개재물의 깊이(DdI)로 도출하는 과정을 포함하는 금속재의 평가 방법.4. The method according to claim 3,
The process of deriving the depth (D dI ) of the inclusions using the ratio (T d ) of the inflated part is,
Model depth in accordance with the model ratio (T M) (D M) to provide a depth deriving model having the data, and the model ratio (T M) of the ratio of the swelling portion to (T d) the model ratio selected against ( An evaluation method of a metal material, including the process of deriving the model depth (D M ) for the T M ) as the depth (D dI ) of the inclusions.
상기 깊이 도출 모델은 상기 모델 비율(TM)의 증가에 따라 모델 깊이(DM)가 증가하는 경향성을 가지는 금속재의 평가 방법.5. The method according to claim 4,
The depth deriving model evaluation method of a metal material having a tendency to increase the depth model (D M) with the increase of the model, the ratio (T M).
상기 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정은,
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여 상기 부풀림부의 부피(VdB)를 산출하는 과정;
상기 부풀림부의 부피(VdB)를 이용하여 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정;
을 포함하는 금속재의 평가 방법.The method according to claim 1,
The process of deriving the size (L dI ) of the inclusion is,
The process of calculating the volume (V dB ) of the inflated part using the height (H dB ) and the width (L dB) of the inflatable part;
The process of deriving the size (L dI ) of the inclusion using the volume (V dB ) of the inflated portion;
Evaluation method of a metal material comprising a.
상기 부풀림부의 부피(VdB)를 이용하여 개재물의 크기(LdI)를 도출하는 과정은,
모델 부피(VM)들에 따른 모델 크기(LM)들 데이터를 가지는 크기 도출 모델을 마련하고, 상기 모델 부피(VM)들에 상기 부풀림부의 부피(VdB)를 대비하여 선택한 모델 부피(VM)에 대한 모델 크기(LM)를 개재물의 크기(LdI)로 도출하는 과정을 포함하는 금속재의 평가 방법.7. The method of claim 6,
The process of deriving the size (L dI ) of the inclusion using the volume (V dB) of the inflated part is,
Model size (L M) to provide a size derived model having the data, selected in case the volume (V dB) the swelling portion to said model volume (V M) model volume in accordance with the model volume (V M) ( A method for evaluating a metal material, including the process of deriving a model size (L M ) for V M ) as the size of inclusions (L dI ).
상기 크기 도출 모델은 상기 모델 부피(VM)의 증가에 따라 모델 크기(LM)가 증가하는 경향성을 가지는 금속재의 평가 방법.8. The method of claim 7,
The size derivation model is an evaluation method of a metal material having a tendency to increase the model size (L M ) as the model volume (V M ) increases.
상기 시편의 표면에 부풀림부를 형성하는 과정;
상기 시편으로 광을 조사하는 과정;
상기 시편 표면으로부터 반사되는 광을 수광하는 과정;
수광된 광의 강도를 이용하여, 상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정; 및
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 이용하여, 상기 시편 내부에 있는 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 도출하는 과정;
을 포함하는 금속재의 평가 방법.The process of preparing a specimen from the metal material to be evaluated;
forming an inflated portion on the surface of the specimen;
irradiating light to the specimen;
receiving light reflected from the surface of the specimen;
The process of detecting a height (H dB ) and a width (L dB ) of the inflated portion by using the intensity of the received light; and
The process of deriving the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusions in the specimen by using the height (H dB ) and the width (L dB) of the inflated portion;
Evaluation method of a metal material comprising a.
상기 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정은,
상기 시편 표면의 연장방향에 따라 반사된 광의 강도를 그래프화하는 과정;
상기 그래프 상에서, 상기 부풀림부로부터 반사된 광의 강도 변화를 나타내는 피크를 식별하는 과정;
식별된 상기 피크를 이용하여, 부풀림부의 높이(HdB) 및 너비(LdB)를 검출하는 과정;
을 포함하는 금속재의 평가 방법.10. The method of claim 9,
The process of detecting the height (H dB ) and width (L dB) of the inflated part is,
a process of graphing the intensity of the reflected light along the extension direction of the specimen surface;
identifying, on the graph, a peak indicating a change in intensity of light reflected from the inflated portion;
using the identified peak, detecting a height (H dB ) and a width (L dB ) of the inflated portion;
Evaluation method of a metal material comprising a.
상기 피크를 식별하는데 있어서, 상기 그래프 상에서, 상기 부풀림부가 형성되지 않은 시편 표면으로부터 반사된 광의 강도인 기준 강도를 초과하는 광의 강도를 피크로 식별하는 금속재의 평가 방법.11. The method of claim 10,
In identifying the peak, on the graph, an intensity of light exceeding a reference intensity, which is the intensity of light reflected from the surface of the specimen on which the bulge is not formed, is identified as a peak.
상기 부풀림부의 높이(HdB)를 검출하는 과정은, 상기 피크의 최대 강도를 이용하여 부풀림부의 높이(HdB)를 검출하는 과정을 포함하는 금속재의 평가 방법.11. The method of claim 10,
The process of detecting the height (H dB ) of the inflated portion includes the process of detecting the height (H dB ) of the inflated portion using the maximum intensity of the peak.
상기 부풀림부의 너비(LdB)를 검출하는 과정은, 상기 피크의 면적을 이용하여 부풀림부의 너비(LdB)를 검출하는 금속재의 평가 방법.11. The method of claim 10,
The process of detecting the width (L dB ) of the inflated portion is an evaluation method of a metal material for detecting the width (L dB ) of the inflated portion using the area of the peak.
상기 피크의 면적을 이용하여 부풀림부의 너비(LdB)를 검출하는 과정은,
상기 피크의 면적을 가지는 가상 원을 형성하는 과정;
상기 가상 원의 지름을 산출하는 과정;
상기 지름을 부풀림부의 너비(LdB)로 하는 금속재의 평가 방법.14. The method of claim 13,
The process of detecting the width (L dB ) of the inflated portion using the area of the peak is,
forming a virtual circle having an area of the peak;
calculating a diameter of the virtual circle;
An evaluation method of a metal material using the diameter as the width (L dB) of the inflated portion.
상기 개재물의 깊이(DdI) 및 크기(LdI)를 이용하여, 상기 시편의 모재가 되는 금속재에 대해, 출하가 가능한지 여부를 평가하는 과정을 포함하는 금속재의 평가 방법.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Using the depth (D dI ) and the size (L dI ) of the inclusions, the metal material serving as the base material of the specimen, including the process of evaluating whether shipment is possible.
복수의 부풀림부에 각각 대응하는 복수의 개재물 각각의 깊이와 크기를 도출하고,
상기 출하 여부를 평가하는 과정은,
상기 복수의 개재물의 깊이 및 크기 중, 기준 깊이 이하이고, 기준 크기 이상인 결함 유발 개재물의 개수를 도출하는 과정;
상기 복수의 개재물 전체에 대하여 결함 유발 개재물의 비율을 산출하는 과정; 및
상기 결함 유발 개재물의 비율이 기준 비율 이하인 경우, 금속재를 출하가 가능한 정상으로 평가하는 과정;
을 포함하는 금속재의 평가 방법.17. The method of claim 16,
Deriving the depth and size of each of the plurality of inclusions respectively corresponding to the plurality of inflated portions,
The process of evaluating whether the shipment is
deriving the number of defect-inducing inclusions that are less than or equal to a reference depth and greater than or equal to a reference size from among the depths and sizes of the plurality of inclusions;
calculating a ratio of defect-causing inclusions to all of the plurality of inclusions; and
When the ratio of the defect-causing inclusions is less than or equal to the reference ratio, the process of evaluating the metal material as normal capable of shipment;
Evaluation method of a metal material comprising a.
상기 시편으로 광을 조사하고, 상기 시편으로부터 반사된 광의 강도를 이용하여, 상기 부풀림부를 검출하는 부풀림부 검출기;
상기 부풀림부에 대응하는 상기 시편 내부에 있는 개재물을 예측하고, 상기 개재물의 정보를 산출하는 개재물 예측기;
를 포함하고,
상기 개재물 예측기는,
검출된 상기 부풀림부를 이용하여 개재물의 깊이를 도출하기 위한 깊이 도출 모델이 저장되어 있는 개재물 깊이 도출부;
검출된 상기 부풀림부를 이용하여 개재물의 크기를 도출하기 위한 크기 도출 모델이 저장되어 있는 개재물 크기 도출부;
를 포함하는 금속재의 평가 장치.a bulging part generator for generating bulging parts on the surface of the specimen by electrolysis;
a bulging part detector irradiating light to the specimen and detecting the bulging part by using the intensity of light reflected from the specimen;
an inclusion predictor predicting an inclusion in the specimen corresponding to the inflated portion and calculating information on the inclusion;
including,
The inclusion predictor,
an inclusion depth derivation unit storing a depth derivation model for deriving the depth of the inclusions using the detected inflated unit;
an inclusion size derivation unit storing a size derivation model for deriving the size of the inclusions using the detected inflated unit;
A metal evaluation device comprising a.
상기 부풀림부 검출기는,
광을 생성하는 광원; 및
생성된 상기 광을 상기 시편 표면으로 조사하고, 상기 시편 표면으로부터 반사된 광을 수광하며, 상기 시편 표면의 연장방향을 따라 수평 이동이 가능한 광학계;
를 포함하는 금속재의 평가 장치.19. The method of claim 18,
The swelling part detector,
a light source that generates light; and
an optical system that irradiates the generated light to the surface of the specimen, receives the light reflected from the surface of the specimen, and is horizontally movable along an extension direction of the surface of the specimen;
A metal evaluation device comprising a.
상기 광원은 백색광을 생성하는 금속재의 평가 장치.20. The method of claim 19,
The light source is an evaluation device for a metal material that generates white light.
상기 부풀림부 검출기는 상기 광학계로부터 전달받은 광 데이터를 이용하여, 연속적으로 광의 강도가 나타나도록 그래프를 생성하는 검출부를 포함하는 금속재의 평가 장치.20. The method of claim 19,
The bulge detector includes a detector that generates a graph to continuously show the intensity of light by using the light data transmitted from the optical system.
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KR1020200059145A KR102307685B1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Evaluating method of steel and evaluating apparatus of steel |
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