(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融亜鉛めっき鋼板の表面に顕在化した筋状欠陥の種別を簡易的に判別する表面欠陥簡易判別法であって、
前記筋状欠陥を検出し、その欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）を算出する工程と、
圧延前のスラブ厚（ｔs ）と圧延後の鋼板厚（ｔp ）からスラブ圧下比（ｔs ／ｔp ）を算出する工程と、
前記の欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）の比（Ｌ／ｗ）とスラブ圧下比（ｔs ／ｔp ）を比較して、
（Ｌ／ｗ）＜（ｔs ／ｔp ）
であれば、検出した筋状欠陥を熱延粗ミル以降に発生した異物噛み込み起因の欠陥と判別し、
２×（ｔs ／ｔp ）≦（Ｌ／ｗ）
であれば、検出した筋状欠陥をスラブ表層穴起因の欠陥と判別し、
上記以外の場合には欠陥の判別を保留する工程と、
を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥簡易判別法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板において、めっき後に鋼板表面に顕在化する筋状欠陥の種別を簡易的に判別する溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥簡易判別法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板表面の表面欠陥は、圧延工程を経ることで筋（線）状に長く引き延ばされ、しかも、開口部が閉塞して線状となっている場合もある。
また、検出した筋状欠陥の発生原因をその外見だけで特定することは困難である。そのため、その発生原因を特定する方法として、従来は、鋼板サンプルを切り出して、オフラインでＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analysis ）分析やＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）分析を行うことで欠陥中の成分を特定して判定を行うことが一般的に採用されてきた。
【０００３】
また、例えば、特開平7-209208号公報には、以下のような鋼板表面の線状欠陥（筋状欠陥）の発生原因判定法が開示されている。
すなわち、鋼板の線状の表面疵（筋状欠陥）を効率的に、かつ、オンラインで判定する方法として、鋼板の線状の表面疵の最大長と最大幅の比を鋳片段階での最大長と最大幅との比に換算し、この比と鋳片段階における表面疵の最大幅及び幅方向での発生位置から表面疵の発生原因を特定するものである。
【０００４】
ところで、ＣＧＬ（Continuous Galvanizing Line ）での溶融亜鉛めっきの際には、鋼板表面を部分的に溶融して亜鉛めっきを行うことから、その前工程の圧延工程のメタルフローによって閉塞し、または、外見上は地金部と区別できなかった欠陥が、開口したり、めっきによる色差の違いや反射率の違いによって顕在化する。図10に、溶融亜鉛めっき鋼板表面５に顕在化した欠陥６の模式的な形状を示す。ここで、欠陥幅をｗとし、欠陥長をＬとして示す（以下、同じ。）。なお、図示のＬ方向は鋼板の圧延方向であり、Ｃ方向は鋼板の圧延方向と直交する方向である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
溶融亜鉛めっき後に顕在化した欠陥は、外観上に大きな差がないため、欠陥の発生原因をすぐに特定することができず、サンプルを切り出して、オフラインでＥＰＭＡ分析やＩＣＰ分析を行うことで欠陥中の成分を特定して判定を行うしか方法がなかった。しかしながら、ＥＰＭＡ分析やＩＣＰ分析には時間を要し、また、発生原因として特定すべき元素が対象の欠陥に必ずしも含まれていないこともあり、誤検出や未検出の場合もあった。
【０００６】
また、特開平7-209208号公報に開示の鋼板表面の線状欠陥の発生原因判定法は、溶融亜鉛めっき後に顕在化した筋状欠陥を対象とはしていないため、本発明が解決しようとする課題には全く適用することができない。
本発明は、上述のような時間と手間のかかる分析を不要として、溶融亜鉛めっき後に顕在化した筋状欠陥の発生原因を簡便に判別することのできる溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥簡易判別法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
溶融亜鉛めっき後に顕在化する筋状欠陥としては、スラブの段階で既に発生しているブローホール等のスラブ表層穴起因の欠陥と、熱延粗ミル以降に発生する異物噛み込み起因の欠陥の２つに大別することができる。
以下、順に、それら２つの欠陥の発生機構を簡単に説明する。
【０００８】
図３に模式的に示すように、スラブ表層穴起因の欠陥2aがスラブ1a表面上に発生しているとする。この場合、図３（ａ）に示すようにロール７でスラブが圧延されると、圧延された鋼板1b上の欠陥2bがＬ方向に大きく開口し、長さが著しく増大して筋状となる。
一方、図３（ｂ）に示すように、Ｃ方向には鋼板1bのメタルフロー（図に矢印で示す。）の影響で圧延が進むにつれて閉塞し、2c、2dに示すように開口部が閉じ、外観からは発見が困難な線状の欠陥となる。
【０００９】
また、異物噛み込み起因の欠陥は、図４に示すように、噛み込んだ異物がデスケーリング処理等によって剥離し、浅い穴欠陥３となる場合と、図５に示すように、異物残り４が残ったままとなる場合とがある。ここで、異物が剥離して残った浅い穴欠陥３もスラブ表層穴起因の欠陥と同様にＬ方向に延びるが、スラブ表層穴と比べると欠陥が浅く、また、広く開口していることから伸び量も少なく、場合によっては消滅する場合もある。また、異物残り４がある場合には、母材側の変形抵抗と異物の変形抵抗の差異、または、材質や温度の差異によって、圧延による欠陥の伸びが均一とはならず、Ｌ方向の伸びは小さくなる傾向にある。
【００１０】
ただし、本発明者は、図６に示すように、スラブに開けた人工欠陥穴径とＣＧＬ後の人工欠陥幅がほぼ１対１に対応することを実験的に確認し、Ｃ方向においては、溶融亜鉛めっき後に顕在化する欠陥の幅がもとの欠陥径からほとんど変化しないとの知見を得た。
上述のように、本発明者は、スラブ表層穴起因の欠陥と熱延粗ミル以降の圧延で発生する異物噛み込み起因の欠陥の比較調査を実施し、それらの特性を鋭意研究した。
【００１１】
その結果、溶融亜鉛めっき鋼板の表面に顕在化した筋状欠陥の欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）の比（Ｌ／ｗ）とスラブ圧下比（圧延前のスラブ厚ｔs ／圧延後のスラブ厚ｔp ）を比較すると、熱延粗ミル以降に発生した異物噛み込み起因の欠陥の場合には、おおむね（Ｌ／ｗ）＜（ｔs ／ｔp ）となる傾向にあり、また、スラブ表層穴起因の欠陥の場合には、おおむね２×（ｔs ／ｔp ）≦（Ｌ／ｗ）となる傾向にあることを見いだし、本発明に至ったのである。
【００１２】
すなわち、本発明は、溶融亜鉛めっき鋼板の表面に顕在化した筋状欠陥の種別を簡易的に判別する表面欠陥簡易判別法であって、前記筋状欠陥を検出し、その欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）を算出する工程と、圧延前のスラブ厚（ｔs ）と圧延後の鋼板厚（ｔp ）からスラブ圧下比（ｔs ／ｔp ）を算出する工程と、前記の欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）の比（Ｌ／ｗ）とスラブ圧下比（ｔs ／ｔp ）を比較して、
（Ｌ／ｗ）＜（ｔs ／ｔp ）
であれば、検出した筋状欠陥を熱延粗ミル以降に発生した異物噛み込み起因の欠陥と判別し、
２×（ｔs ／ｔp ）≦（Ｌ／ｗ）
であれば、検出した筋状欠陥をスラブ表層穴起因の欠陥と判別し、上記以外の場合には欠陥の判別を保留する工程と、を有することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥簡易判別法によって上記課題を解決したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の溶融亜鉛めっき鋼板の表面欠陥簡易判別法は、溶融亜鉛めっき鋼板に顕在化した筋状欠陥の欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）の比（Ｌ／ｗ）とスラブ圧下比（ｔs ／ｔp ）を比較することで、当該欠陥の発生原因をおおむね推定できる点に直目してなされたものである。
【００１４】
ここで、本発明が対象とする筋状欠陥は、上述のように、熱延粗ミル以降に発生した異物噛み込み起因の欠陥とスラブ表層穴起因の欠陥の２つである。
図７は、10個の異物噛み込み欠陥をサンプリングし、その欠陥幅（ｗ）と欠陥長（Ｌ）をグラフ上にプロットしたグラフである。
図７に示すように、プロットした各点は対スラブ圧下比で１倍のラインをおおむね下回っており、異物噛み込み欠陥に対しては対スラブ圧下比で１倍のラインを欠陥判別の簡易的な基準とすることができる。
【００１５】
次に、実際のスラブ表層穴欠陥に替えて、10個の人工穴欠陥をスラブ段階で加工した。そして、それらの人工欠陥を有するスラブを圧延し、溶融亜鉛めっき処理を実施した後でその欠陥幅（ｗ）と欠陥長（Ｌ）を実測した。その実測結果をグラフ上にプロットしたのが図８である。
図８から明らかなように、プロットした各点は対スラブ圧下比で２倍のラインをおおむね上回っており、スラブ表層穴欠陥に対しては対スラブ圧下比で２倍のラインを欠陥判別の簡易的な基準とすることができる。
【００１６】
ただし、図７、図８からも明らかなように、対スラブ圧下比で１倍から２倍の範囲内に、異物噛み込み起因の欠陥とスラブ表層穴起因の欠陥が混在することになる。
以上のことから、溶融亜鉛めっき鋼板に顕在化した熱延粗ミル以降に発生した異物噛み込み起因の欠陥とスラブ表層穴起因の欠陥を簡易的に判別することができる。ただし、対スラブ圧下比で１倍から２倍の範囲内では、両欠陥が混在することから、上記判別法で筋状欠陥の厳密な判別を行うことはできない。
【００１７】
本発明は簡易的な判別法であり、本発明法で判別を保留した筋状欠陥に対しては、別途サンプルを切り出して成分分析等を実施することが必要となる。ただし、簡易的な判別を行う上では本発明の判別法で十分であり、ほとんどのケースでオンラインの簡易判別を可能とすることができる。
次に、本発明の好適な実施の形態を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】
本発明の簡易判別処理においては、まず、溶融亜鉛めっき鋼板の表面に発生する筋状欠陥を検出し、その欠陥長（Ｌ）と欠陥幅（ｗ）を算出する処理（ステップ110 ）が実行される。
ここで、表面欠陥の検出には、ＣＣＤカメラ等を用いて鋼板表面の反射光を検出する光学式検出器、電磁誘導を用いた渦流式検出器、漏洩磁束を検出する磁気式検出器等のいずれも適用することができるが、特に、検出対象である溶融亜鉛めっき鋼板の色差や反射率の違い等を検出できる光学式検出器を適用することを好適とする。
【００１９】
次に、設定情報、または、実績情報から、スラブ厚（ｔs ）と溶融亜鉛めっき鋼板の鋼板厚（ｔp ）を取り込みスラブ圧下比（ｔs ／ｔp ）の算出を行う（ステップ120 ）。
そして、（Ｌ／ｗ）＜（ｔs ／ｔp ）の判定処理（ステップ130 ）を行い、条件を満足すれば、検出した筋状欠陥を熱延粗ミル以降に発生した異物噛み込み起因の欠陥と判別する（ステップ150 ）。なお、条件を満足しない場合には、次処理に移る。
【００２０】
次に、２×（ｔs ／ｔp ）≦（Ｌ／ｗ）の判定処理（ステップ140 ）を行い、条件を満足すれば、検出した筋状欠陥をスラブ表層穴起因の欠陥と判別する（ステップ160 ）。
一方、いずれの条件も満足しない場合には、混在領域であるとして欠陥の判別を保留する（ステップ170 ）。
【００２１】
以上の簡易判別法における判別基準を図１のグラフに層別化して示す。
【００２２】
【実施例】
ＣＧＬ後のラインで、溶融亜鉛めっき鋼板の表面に発生した筋状欠陥の検出を行い、検出した筋状欠陥の判別に本発明の表面欠陥簡易判別法を適用した。
従来は、検出した筋状欠陥の判別には、サンプルを切り出してオフラインでの成分分析を行っていた。ただし、キーとなる成分が未検出の場合もあるため見落としも多く、また、判別までに多大の時間を要していた。
【００２３】
ところが、本発明の表面欠陥簡易判別法の適用によって、スラブ表層穴欠陥あるいは熱延粗ミル以降の異物噛み込み欠陥の大部分について簡便かつ迅速に原因特定を行うことができるようになったのである。そこで、具体的かつ有効な対策を直ちに実施することができるようになった。
図９は、ある年の各月における溶融亜鉛めっき鋼板の筋状欠陥による格落ち率の推移を示すグラフである。本発明の表面欠陥簡易判別法の適用を６月から実施したところ、格落ち率を従来の１／３に激減することができた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によって、溶融亜鉛めっき鋼板に顕在化した筋状欠陥の発生原因を簡便かつ迅速に判別することができるようになり、具体的かつ有効な対策を直ちに実施することができるようになった。その結果、鋼板の格落ち率を大幅に低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の簡易判別法を説明するグラフである。
【図２】本発明の簡易判別法を説明するフローチャートである。
【図３】スラブ表層穴欠陥の圧延工程での延伸を説明する模式図である。
【図４】異物噛み込み欠陥の異物が剥離した後の状態を示す模式図である。
【図５】異物噛み込み欠陥の異物が剥離せず残った状態を示す模式図である。
【図６】スラブ段階で付与した人工欠陥の穴径とＣＧＬ後の人工欠陥幅の関係を示すグラフである。
【図７】異物噛み込み欠陥の欠陥幅と欠陥長さの関係を例示したグラフである。
【図８】スラブ表層穴欠陥をモデル化した人工穴欠陥の欠陥幅と欠陥長さの関係を例示したグラフである。
【図９】本発明の表面欠陥簡易判別法適用前後での格落ち率を比較したグラフである。
【図１０】溶融亜鉛めっき後の鋼板表面に浮き出てきた欠陥の模式図である。
【符号の説明】
1a    スラブ
1b    鋼板
2a    スラブ表層穴欠陥
2b    （圧延方向に開口部が広がりつつある）スラブ表層穴欠陥
2c    （メタルフローにより穴が閉じつつある）スラブ表層穴欠陥
2d    （穴が閉塞した）スラブ表層穴欠陥
３    （異物噛み込み後、異物が剥離して開口した）穴欠陥
４    （異物噛み込み後、異物が剥離せずに残った）異物残り
５    溶融亜鉛めっき鋼板表面
６    （表面に顕在化した）欠陥
７    ロール
【図１】
0003644375.tif 000002
【図２】
0003644375.tif 000003
【図３】
0003644375.tif 000004
【図４】
0003644375.tif 000005
【図５】
0003644375.tif 000006
【図６】
0003644375.tif 000007
【図７】
0003644375.tif 000008
【図８】
0003644375.tif 000009
【図９】
0003644375.tif 000010
【図１０】
0003644375.tif 000011