(57)【要約】    【課題】誤認識が生じることなく、疵が確実に検知され、高品質である条鋼又は鋼管が生産性高く製造される方法の提供。    【解決手段】ビレットが圧延によって長尺化されて丸棒鋼が得られ、その後、丸棒鋼表面の疵の有無が、漏洩磁束探傷法によって検査される。検査工程におけるハイパスフィルター設定値が、下記数式（１）で算出されるＸに対して０．８倍以上、１．２倍以下である。        Ｘ＝０．３６×Ｖ                                ・・・（１）        （Ｖは、漏洩磁束探傷素子に対する条鋼又は鋼管の相対的な周速（ｍｍ／ｓｅｃ）を表す）この製造方法においては、丸棒鋼に疵が存在してないにも関わらず存在していると誤認識されることが防止され、確実に表面疵が検知される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
条鋼又は鋼管の表面疵の有無を漏洩磁束探傷法によって検査する検査工程を含む条鋼又は鋼管の製造方法において、
上記検査工程におけるハイパスフィルター設定値が、下記数式（１）で算出されるＸに対して０．８倍以上、１．２倍以下である条鋼又は鋼管の製造方法。
Ｘ＝０．３６×Ｖ                                ・・・（１）
（Ｖは、漏洩磁束探傷素子に対する条鋼又は鋼管の相対的な周速（ｍｍ／ｓｅｃ）を表す）
【請求項２】
上記検査工程におけるローパスフィルター設定値が、下記数式（２）で算出されるＹに対して０．８倍以上、１．２倍以下である請求項１に記載の条鋼又は鋼管の製造方法。
Ｙ＝０．８４×Ｖ                                ・・・（２）
（Ｖは、漏洩磁束探傷素子に対する条鋼又は鋼管の相対的な周速（ｍｍ／ｓｅｃ）を表す）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸棒鋼等の条鋼又は鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
丸棒鋼の製造方法として、圧延による方法が広く知られている。この製造方法では、まず精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て、ビレットが得られる。このビレットは、加熱炉によって加熱される。次に、このビレットに熱間圧延が施される。通常は、タンデムに並べられた粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による多段圧延が施される。この熱間圧延によってビレットは徐々に細径化し且つ長尺化して、丸棒鋼が得られる。
【０００３】
丸棒鋼には、ビレットの疵に起因した表面疵や、圧延工程で発生した表面疵が存在する場合がある。疵の程度によっては、この疵が丸棒鋼の品質を低下させ、使用に支障を来すこともある。そこで、用途によって、丸棒鋼の疵の有無が検査される。検査には、漏洩磁束探傷法が採用されている。
【０００４】
図６は、従来の製造方法によって得られた丸棒鋼１が示された断面図である。この丸棒鋼１は、表面に疵２を有している。漏洩磁束探傷法では、まず丸棒鋼１が励磁される。この際、疵２の近傍において磁束が空間に漏洩する。この漏洩磁束が、漏洩磁束探傷素子により検出される。例えば、深さが０．１ｍｍである疵２がある箇所では、漏洩磁束探傷素子の信号の強さが、疵２がない箇所の約２倍となる。疵２が検知された場合、丸棒鋼１は補修される。疵２の程度の激しい丸棒鋼１は、廃棄される。このような漏洩磁束探傷法による探傷装置の発明が、特公昭５３−２１６６７号公報に開示されている。
【０００５】
ビレット又はその素材である鋼塊は熱履歴を受けるので、化学反応によってその表面の炭素含有量が減少し、脱炭層が形成される。このビレットから得られた丸棒鋼１は、図６に示されるように、その外周に脱炭層３を有している。
【特許文献１】特公昭５３−２１６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示されるように、脱炭層３の厚みは均一ではない。図６において、符号４及び５で示されているように、脱炭層３が局所的に厚くなっている箇所がある。脱炭層３は中心近傍とは磁性特性が異なるので、脱炭層３が厚くなっている箇所４及び５によっても磁束が漏洩する。この漏洩により、漏洩磁束探傷素子でノイズ信号が検出される。  
【０００７】
従って、脱炭層３に厚みのバラツキがある場合、０．１ｍｍの深さの疵があったときに検出される信号と、この脱炭層の厚みのバラツキによるノイズ信号とが略同じ大きさとなるので、ノイズ信号の検出により、丸棒鋼１に疵２が存在してないにも関わらず、存在していると誤認識されることがある。誤認識された丸棒鋼１は、手直し（疵取り）工程に回されたり、廃棄されたりするので、丸棒鋼１の生産性又は歩留まりが低下する。また、確実に疵２を検知することが出来ないので、丸棒鋼１の品質が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、誤認識が生じることなく、疵が確実に検知され、高品質である条鋼又は鋼管が生産性高く製造される方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る条鋼又は鋼管の製造方法は、
条鋼又は鋼管の表面疵の有無を漏洩磁束探傷法によって検査する検査工程を含む条鋼又は鋼管の製造方法において、
上記検査工程におけるハイパスフィルター（以下、Ｈ．Ｐ．Ｆという）設定値が、下記数式（１）で算出されるＸに対して０．８倍以上、１．２倍以下である。
【００１０】
Ｘ＝０．３６×Ｖ                                ・・・（１）
（Ｖは、漏洩磁束探傷素子に対する条鋼又は鋼管の相対的な周速（ｍｍ／ｓｅｃ）を表す）
【００１１】
Ｈ．Ｐ．Ｆ設定値が上記Ｘに対して０．８倍未満である場合、脱炭層の厚みのバラツキによるノイズ信号が疵信号と弁別されず、疵として誤認識される可能性がある。また、Ｈ．Ｐ．Ｆ設定値が上記Ｘに対して１．２倍より大きい場合、疵信号の強度が小さくなり、疵が確実には検知されなくなる。
【００１２】
好ましくは、この条鋼又は鋼管の製造方法においては、
上記検査工程におけるローパスフィルター（以下、Ｌ．Ｐ．Ｆという）設定値が、下記数式（２）で算出されるＹに対して０．８倍以上、１．２倍以下とされる。Ｌ．Ｐ．Ｆ設定値が上記Ｙに対して０．８倍未満である場合、疵信号の強度が小さくなり、疵が確実には検知されなくなる。Ｌ．Ｐ．Ｆ設定値が上記Ｙに対して１．２倍より大きい場合、高周波数成分を含む電気ノイズ信号等が疵信号と弁別されず、疵として誤認識される可能性がある。
【００１３】
Ｙ＝０．８４×Ｖ                                ・・・（２）
（Ｖは、漏洩磁束探傷素子に対する条鋼又は鋼管の相対的な周速（ｍｍ／ｓｅｃ）を表す）
【発明の効果】
【００１４】
この条鋼又は鋼管の製造方法においては、条鋼又は鋼管に疵が存在してないにも関わらず存在していると誤認識されることが防止され、確実に表面疵が検知されて、高品質の条鋼又は鋼管が生産性高く、製造され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる条鋼製造方法が示されたフローチャートである。この製造方法では、まず、電気炉等で加熱された溶鋼が取鍋に移され、この取鍋において精錬される（ＳＴＥＰ１）。その後、溶鋼は、鋳造装置において塊状に鋳造される（ＳＴＥＰ２）。鋳造により、鋼塊が得られる。この鋼塊から分塊圧延等を経て、ビレットが得られる（ＳＴＥＰ３）。鋼塊及びビレットは高温であり、その表面は雰囲気の空気と化学反応を起こす。化学反応により、ビレットの表面に脱炭層が形成される。
【００１７】
次に、ビレットは、装入機を通じて加熱炉へと搬送される。この加熱炉で、ビレットが加熱される（ＳＴＥＰ４）。ビレットは、熱間圧延に適した温度まで昇温する。次にビレットには、粗列圧延機による圧延（ＳＴＥＰ５）が施される。粗列圧延により、ビレットは細径化しかつ長尺化する。粗列圧延により、母材が得られる。
【００１８】
粗列圧延後の母材は、フライングシャーに通される。このフライングシャーでは、圧延ラインを高速で移動中の母材が停止されることなく、切断が行われる（ＳＴＥＰ６）。切断により、所定長さの母材が得られる。
【００１９】
次に母材は、中間列圧延機による圧延（ＳＴＥＰ７）が施される。さらに母材には、仕上列圧延機による圧延（ＳＴＥＰ８）が施される。粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機により、いわゆる多段圧延がなされる。この多段圧延によりビレットが段階的に細径化し、かつ段階的に長尺化する。
【００２０】
次に母材は、冷却床に搬送される。冷却床には多数の開口が設けられており、この開口から吹き出す空気によって母材が所定温度（例えば２００℃程度）まで冷却される（ＳＴＥＰ９）。
【００２１】
次に、母材はコールドシャー（自動切断機）へと送られ、このコールドシャーにて所定寸法に切断される（ＳＴＥＰ１０）。こうして、丸棒鋼が得られる。丸棒鋼は、探傷機へと搬送される。探傷機により、丸棒鋼の疵の有無が検査される（ＳＴＥＰ１１）。丸棒鋼の疵の有無の検査は、漏洩磁束探傷法により実施される。探傷機により丸棒鋼が励磁され、疵の存在により漏洩した磁束が、漏洩磁束探傷素子により検出される。
【００２２】
検査において疵が検出された丸棒鋼は、手直し（疵取り）場へと搬送される。丸棒鋼の表面はグラインダー等によって疵取りされる（ＳＴＥＰ１２）。疵取り後に、丸棒鋼が出荷される（ＳＴＥＰ１３）。疵の程度が大きくて修理が不可能な丸棒鋼は、廃棄される。
【００２３】
なお、前述したとおり、この実施形態は条鋼の製造方法に係る一形態を示したまでであり、本発明の適用範囲はこれに限られない。例えば、ＳＴＥＰ１では電気炉に変えて転炉で溶鋼を得てもよいし、ＳＴＥＰ１１では得られた丸棒鋼に熱処理及び矯正処理を施してから検査に供する等、種々の対応がある。また、鋼管の場合には、ＳＴＥＰ４からＳＴＥＰ１０のところで、熱間押出し法又は傾斜圧延法により被検査材を得、これをＳＴＥＰ１１で外周面の検査に供してもよい。
【００２４】
図２は、この製造方法によって得られた丸棒鋼１１が示された断面図である。この丸棒鋼１１は、表面に疵１２を有している。丸棒鋼１１の外周には脱炭層１３が形成されており、脱炭層１３においては、箇所１４及び１５で厚みが厚くなっている。なお、図では疵１２及び脱炭層１３の関係を理解しやすいように、表面から中心にかけての深さ方向の凹凸を誇張して示している。また、点線部により空間への磁束の漏洩状況が示されている。
【００２５】
磁束は、それら物理的（疵１２）、成分的（脱炭層１３の厚い１４及び１５）不連続部によって流れを妨げられて、丸棒鋼１１から空間に漏洩する。その漏洩した磁束が漏洩磁束探傷素子により検出され、電気信号に変換される。
【００２６】
図３は、漏洩磁束探傷の結果の一例が示されたグラフである。このグラフの横軸は周波数成分、縦軸は信号強度である。図中、ａは電気ノイズ信号、ｂは振動・ガタノイズ信号、ｃは脱炭層の厚みが厚くなっている箇所の信号、ｄは疵信号、ｅは電気ノイズ信号である。図３より脱炭層が厚くなっている箇所の信号は、低周波数成分を多く含むことが分かる。
【００２７】
図３に示されるように、本実施形態においては、Ｈ．Ｐ．Ｆ設定値とＬ．Ｐ．Ｆ設定値との間の周波数で規定される探傷周波数（以下、Ｂ．Ｐ．Ｆという）が高周波数側に設定されている。本実施形態においては、Ｈ．Ｐ．Ｆ設定値が、上記数式（１）で算出されるＸに対して０．８倍以上、１．２倍以下であるように設定されている。
【００２８】
また、Ｌ．Ｐ．Ｆ設定値は、上記数式（２）で算出されるＹに対して０．８倍以上、１．２倍以下であるように設定されている。
【００２９】
このようにＨ．Ｐ．Ｆ設定値及びＬ．Ｐ．Ｆ設定値を設定してＢ．Ｐ．Ｆを決定することで、脱炭層１３の厚みのバラツキによる低周波数のノイズ信号及び高周波数側の電気ノイズ信号が除去されるので、本実施形態においては、ノイズ信号が疵信号と誤認識されることがなく、丸棒鋼１１の不要な手直し工程が防止され、丸棒鋼１１が誤って廃棄されるのが防止される。そして、深さが０．１ｍｍ以上の疵１２が確実に検知される。これらの観点から、Ｈ．Ｐ．ＦはＸの０．９〜１．１倍がより好ましく、Ｌ．Ｐ．ＦはＹの０．９〜１．１倍がより好ましい。
【００３０】
本発明の製造方法は、中小径サイズ（直径１０〜１００ｍｍ）の中炭素鋼又は高炭素鋼からなる丸棒鋼１１の製造に特に適している。中炭素鋼及び高炭素鋼は炭素含有率が高いので、ビレットの段階で脱炭層が生じやすい。従って、この脱炭層に起因するノイズ信号の検出が発生しやすい。前述したように、Ｈ．Ｐ．Ｆ設定値が設定されることで、上記ノイズ信号の検出が防止される。また、前述したように、Ｌ．Ｐ．Ｆ設定値が設定されることで、高周波数成分を含む電気ノイズ信号の検出が防止される。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３２】
中炭素鋼（Ｓ５３Ｃ）からなり、直径が異なる丸棒鋼を４種類用意し、下記の表１に示されるようにＨ．Ｐ．Ｆ設定値及びＬ．Ｐ．Ｆ設定値を設定してＢ．Ｐ．Ｆを決定し、疵の探傷を行った。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
図４（ａ）は、比較例１の丸棒鋼に疵が存在する状態が示された模式図、図４（ｂ）は、比較例１の丸棒鋼が漏洩磁束探傷法により探傷された場合の探傷波形（搬送同期）を示すグラフである。図中、左側に脱炭層の厚みのバラツキによる信号の波形が表れており、右側に疵信号の波形が表れているが、これらの信号は弁別出来ないことが分かる。
【００３５】
図５（ａ）は、実施例１の丸棒鋼に疵が存在する状態が示された模式図、図５（ｂ）はは、実施例１の丸棒鋼が漏洩磁束探傷法により探傷された場合の探傷波形（搬送同期）を示すグラフである。前述したようにＨ．Ｐ．Ｆ設定値及びＬ．Ｐ．Ｆ設定値を設定してＢ．Ｐ．Ｆを決定しているので、図中、左側の脱炭層の厚みのバラツキによる信号の強度は、０．１ｍｍの疵の判定レベル以下となっているのに対し、右側の疵信号の強度は、上記判定レベル以上となっており、疵信号がノイズ信号と弁別され、確実に検知されることが分かる。
【００３６】
比較例２と実施例２〜６、比較例３と実施例７、比較例４と実施例８においても、比較例の製造方法に比べて、実施例の製造方法による場合は、疵信号がノイズ信号と弁別され、確実に検出されることが分かった。
【００３７】
疵が検知された場合には確実に手直し工程に回されるので、最終的に高品質の丸棒鋼が得られる。また、後工程として、冷間鍛造等の過酷な加工が行われる場合にも割れ不良の発生が防止される。そして、丸棒鋼が疵を有していないにも関わらず、有していると誤認識されることがないので、手直し工程に回されたり、廃棄されたりすることがなく、丸棒鋼の生産性又は歩留まりが向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、丸棒鋼に限定されず、各種の条鋼及び鋼管に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る条鋼の製造方法が示されたフローチャートである。
【図２】図２は、図１の条鋼の製造方法によって得られた丸棒鋼が示された断面図である（点線部により、空間への磁束の漏洩状況が示されている）。
【図３】図３は、漏洩磁束探傷の結果の一例が示されたグラフである。
【図４】図４（ａ）は、比較例１の丸棒鋼に疵が存在する状態が示された模式図、図４（ｂ）は、比較例１の丸棒鋼が漏洩磁束探傷法により探傷された場合の探傷波形（搬送同期）を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）は、実施例１の丸棒鋼に疵が存在する状態が示された模式図、図５（ｂ）は、実施例１の丸棒鋼が漏洩磁束探傷法により探傷された場合の探傷波形（搬送同期）を示すグラフである。
【図６】図６は、従来の製造方法によって得られた丸棒鋼が示された断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１・・・丸棒鋼
１２・・・疵
１３・・・脱炭層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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