(57)【要約】【課題】棒鋼の表面に付着した異物や気泡の影響を大きく受けることなく棒鋼の内部に存在する欠陥を精度よく且つ低コストで超音波探傷することのできる棒鋼の超音波探傷方法を提供する。【解決手段】超音波伝質媒体３の中で棒鋼１を軸芯回りに回転させながら棒鋼１を探触子５により超音波探傷するに際して、棒鋼１に刷毛、ウレタン等の弾性体４を接触させながら超音波探傷する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波伝質媒体中で棒鋼を軸芯回りに回転させながら前記棒鋼を超音波探傷するに際して、前記棒鋼に弾性体を接触させながら超音波探傷することを特徴とする棒鋼の超音波探傷方法。
【請求項２】
請求項１記載の棒鋼の超音波探傷方法において、前記棒鋼の平均表面粗さを０．３〜２．０μｍＲａの範囲内としたことを特徴とする棒鋼の超音波探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受等の転がり軸受の転動体素材として用いられる棒鋼の超音波探傷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ころ軸受の転動体素材として用いられる棒鋼は、一般に、鋼材を圧延して製鋼されるため、地疵などの欠陥が棒鋼の内部に存在していることが多い。このため、製鋼メーカでは棒鋼をころ軸受の転動体素材として用いる場合は、棒鋼を水等の超音波伝質媒体の中に浸漬し、この状態で棒鋼を軸芯回りに回転させながら超音波探傷することによって棒鋼の内部に欠陥が存在するか否かの検査を行なっている。この場合、棒鋼の表面に異物や気泡が付着していると、棒鋼の内部に存在する欠陥を精度よく超音波探傷することが困難となる。このため、従来においては、棒鋼にジェット水流を噴射しながら棒鋼の超音波探傷を行なったり（特許文献１参照）、あるいは棒鋼の表面に気泡が付着しないよう脱気装置で除去しながら棒鋼の超音波探傷を行なっている。
【特許文献１】特開２００２−２９６２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、棒鋼にジェット水流を噴射して異物や気泡を除去する方式では棒鋼の表面に付着した異物を完全に除去することができないという問題があり、また脱気装置を用いる方式では脱気装置が高価なため、探傷コストを上昇させるという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、棒鋼の表面に付着した異物や気泡の影響を大きく受けることなく棒鋼の内部に存在する欠陥を精度よく且つ低コストで超音波探傷することのできる棒鋼の超音波探傷方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係る棒鋼の超音波探傷方法は、超音波伝質媒体中で棒鋼を軸芯回りに回転させながら前記棒鋼を超音波探傷するに際して、前記棒鋼に弾性体を接触させながら超音波探傷することを特徴とする。
請求項２の発明に係る棒鋼の超音波探傷方法は、請求項１記載の棒鋼の超音波探傷方法において、前記棒鋼の平均表面粗さを０．３〜２．０μｍＲａの範囲内としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法では、棒鋼に弾性体を接触させながら超音波探傷することで、棒鋼の表面に付着した異物や気泡を弾性体によって除去することができる。したがって、超音波伝質媒体の中で棒鋼を軸芯回りに回転させながら棒鋼を超音波探傷する際に、棒鋼にジェット水流を噴射したり、高価な脱気装置を用いたりする必要がないので、棒鋼の表面に付着した異物や気泡の影響を大きく受けることなく棒鋼の内部に存在する欠陥を精度よく且つ低コストで超音波探傷することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る棒鋼の超音波探傷方法を示している。同図において、符号１は検査対象物である棒鋼を示しており、この棒鋼１を超音波探傷する場合は、貯槽２に貯えられた水等の超音波伝質媒体３の中に棒鋼１を浸漬する。次に、棒鋼１の表面に刷毛、ウレタン等の弾性体４を接触させ、この状態で棒鋼１を軸芯回りに回転させる。そして、弾性体４及び超音波探傷用探触子５を棒鋼１の軸方向に移動させながら棒鋼１を超音波探傷用探触子５によって超音波探傷する。
【０００７】
このように、棒鋼１に刷毛、ウレタン等の弾性体４を接触させながら超音波探傷すると、棒鋼１の表面に付着した異物６や気泡７が弾性体４によって除去される。したがって、超音波伝質媒体３の中で棒鋼１を軸芯回りに回転させながら棒鋼１を超音波探傷する際に、棒鋼１にジェット水流を噴射したり、高価な脱気装置を用いたりする必要がないので、棒鋼１の表面に付着した異物６や気泡７の影響を大きく受けることなく棒鋼１の内部に存在する欠陥を精度よく且つ低コストで超音波探傷することができる。
【０００８】
本発明者は、上述した効果を確認するために、図２に示すような試験片８すなわち外径６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍの棒鋼（材質：ＳＵＪ２、球状化焼鈍材）の端面に直径０．５ｍｍ、深さ１０ｍｍのドリル穴９を棒鋼の外径面から１０ｍｍの内径位置に人工的に設けた試験片８を作製した。そして、周波数１５ＭＨｚ、振動子径１２ｍｍの焦点型探触子を用い、本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法と従来方法（ジェット水流方式）とで試験片８のドリル穴９のエコー強度が８０％になるアンプ強度で超音波探傷した。その探傷結果を図３に示す。なお、探傷範囲は表面下５〜１５ｍｍ、直径６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍを１０本とした。
【０００９】
図３に示す探傷試験結果から、棒鋼にジェット水流を噴射しながら超音波探傷する従来方法では、Ｓ／Ｎ≧２のエラー検出数が８本であるのに対し、本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法では、Ｓ／Ｎ≧２のエラー検出数が０であることがわかる。これは、刷毛、ウレタン等の弾性体４を棒鋼に接触されることで、棒鋼の表面に付着した異物や気泡が弾性体によって除去されるためである。
【００１０】
したがって、本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法では、超音波伝質媒体中で棒鋼を軸芯回りに回転させながら棒鋼を超音波探傷する際に、棒鋼にジェット水流を噴射したり、脱気装置を用いたりする必要がないので、棒鋼の表面に付着した異物や気泡の影響を大きく受けることなく棒鋼の内部に存在する欠陥を精度よく且つ低コストで超音波探傷することができる。
【００１１】
次に、本発明者は表面粗さが０．３μｍＲａ，０．５μｍＲａ，０．７μｍＲａ，１．５μｍＲａ，２μｍＲａ，８μｍＲａ，１０μｍＲａの試験片８を作製した。そして、周波数１５ＭＨｚ、振動子径１２ｍｍの焦点型探触子を用い、本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法で試験片８のドリル穴９のエコー強度が８０％になるアンプ強度で超音波探傷した。その探傷結果を図４に示す。なお、探傷範囲は表面下５〜１５ｍｍ、直径６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍを１０本とした。
【００１２】
図４に示す探傷試験結果から、試験片８の表面粗さが２μｍＲａより大きくなると、Ｓ／Ｎ≧２のエラー検出数が急激に増えることがわかる。これは、試験片８の表面粗さが２μｍＲａを超えると、図５に示すように、試験片８の表面に付着した異物６や気泡７が粗さの谷間に入り込み、異物６や気泡７を弾性体４によって試験片８の表面から除去できなくなるからである。
【００１３】
したがって、本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法において棒鋼１を超音波探傷する場合には、棒鋼１の平均表面粗さを２μｍＲａ以下とすることが好ましいが、棒鋼１の平均表面粗さを０．３μｍＲａ未満に仕上げるためには、長時間の研削加工を必要とし、研削加工費の大幅な上昇を招くため、棒鋼１の平均表面粗さは０．３〜２μｍＲａの範囲内とすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る棒鋼の超音波探傷方法を説明するための図である。
【図２】本発明者によって作製された試験片を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法と従来方法とで図２に示す試験片を超音波探傷したときの探傷結果を示す図である。
【図４】本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法で試験片を超音波探傷した場合における試験片の表面粗さとＳ／Ｎ≧２のエラー検出数との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る棒鋼の超音波探傷方法で棒鋼の表面粗さを２μｍＲａ以下とする理由を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  棒鋼
２  貯槽
３  超音波伝質媒体
４  弾性体
５  超音波探傷用探触子
６  異物
７  気泡
８  試験片
９  ドリル穴
【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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