(57)【要約】【課題】本発明は、酸洗後の熱延鋼板表面の表面性状を正確に判定できる表面性状検査方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る表面性状検査方法は、酸洗後の熱延鋼板に対する表面性状の検査方法であって、上記鋼板表面に単波長でない光を照射する工程と、上記鋼板表面からの反射光を受光する工程と、上記受光工程で得られた反射光に基づき表面性状を判定する工程とを備え、上記判定工程で、上記反射光のうち第１波長範囲の輝度の上記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度に対する比率を算出することを特徴とする。【選択図】図２
2018146567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸洗後の熱延鋼板に対する表面性状の検査方法であって、
上記鋼板表面に単波長でない光を照射する工程と、
上記鋼板表面からの反射光を受光する工程と、
上記受光工程で得られた反射光に基づき表面性状を判定する工程と
を備え、
上記判定工程で、上記反射光のうち第１波長範囲の輝度の上記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度に対する比率を算出することを特徴とする表面性状検査方法。
【請求項２】
上記第１波長範囲及び第２波長範囲の上限が１２００ｎｍ以下である請求項１に記載の表面性状検査方法。
【請求項３】
上記第１波長範囲が赤色光波長域内又は青色光波長域内である請求項１又は請求項２に記載の表面性状検査方法。
【請求項４】
上記第２波長範囲が赤色光波長、緑色光波長及び青色光波長を含む請求項１、請求項２又は請求項３に記載の表面性状検査方法。
【請求項５】
上記第１波長範囲及び第２波長範囲の一方が赤色光波長域内であり、上記第１波長範囲及び第２波長範囲の他方が青色光波長域内である請求項１又は請求項２に記載の表面性状検査方法。
【請求項６】
上記受光工程で、正反射光を受光しない位置で乱反射光を受光する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表面性状検査方法。
【請求項７】
上記受光工程で、上記照射工程における上記鋼板表面への光の入射角及び上記受光工程における上記鋼板表面からの反射光の反射角の少なくとも一方が異なる２つの反射光を受光し、
上記判定工程で、上記２つの反射光からそれぞれ算出される２つの上記輝度の比率の演算値によって表面性状を判定する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表面性状検査方法。
【請求項８】
酸洗後の熱延鋼板の表面性状を検査する装置であって、
上記鋼板表面に単波長でない光を照射する光源と、
上記鋼板表面からの反射光を受光する受光器と、
上記受光器で受光した反射光に基づき表面性状を判定する演算装置と
を備え、
上記演算装置が、上記反射光のうち第１波長範囲の輝度の上記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度に対する比率を算出することを特徴とする表面性状検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面性状検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＳｉを含有する高強度鋼等を熱延（熱間圧延）処理して鋼板を製造する際、外面に酸化物からなる黒皮状のスケールが形成されると共に、このスケールの内側の地鉄表層の結晶粒界が酸化されることにより粒界酸化物が形成される場合がある。このような粒界酸化物は、高強度冷延鋼板の最終製品に存在していると化成処理性を悪化させる原因となることが知られている。
【０００３】
熱延鋼板のスケール及び粒界酸化層（周囲に粒界酸化物が形成された結晶粒の層であって、酸化物が析出した粒状物を含み得る）は、酸洗により除去することができる。そこで、スケール及び粒界酸化層の厚さに応じて酸洗の時間を決定することで、スケール及び粒界酸化物の除去を確実にする方法が提案されている（特開２０１３−２３７９２４号公報参照）。
【０００４】
このように、熱延鋼板から粒界酸化層を除去する方法については公知であるが、鋼板の製造ラインにおいて、粒界酸化物の残留の有無を確認する方法については、有効な手段が提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記不都合に鑑みて、本発明は、酸洗後の熱延鋼板表面の表面性状を正確に判定できる表面性状検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた発明は、酸洗後の熱延鋼板に対する表面性状の検査方法であって、上記鋼板表面に単波長でない光を照射する工程と、上記鋼板表面からの反射光を受光する工程と、上記受光工程で得られた反射光に基づき表面性状を判定する工程とを備え、上記判定工程で、上記反射光のうち第１波長範囲の輝度の上記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度に対する比率を算出することを特徴とする。
【０００８】
鋼板表面に単波長でない光を照射した場合の反射光のスペクトル（波長毎の輝度のプロファイル）は、鋼板の表面性状に応じて変化する。このため、当該表面性状検査方法では、反射光のうち第１波長範囲の輝度の上記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度に対する比率を算出することで、反射光のスペクトルの変化を数値化し、鋼板の表面性状を比較的容易且つ正確に判定することができる。
【０００９】
本発明に係る表面性状検査方法において、上記第１波長範囲及び第２波長範囲の上限が１２００ｎｍ以下であることが好ましい。このように、上記第１波長範囲及び第２波長範囲の上限が１２００ｎｍ以下であることによって、鋼板の温度が高い場合に鋼板の熱放射光の影響を受けずに鋼板の表面性状をより正確に判定することができる。
【００１０】
本発明に係る表面性状検査方法において、上記第１波長範囲が赤色光波長域内又は青色光波長域内であってもよい。このように、上記第１波長範囲が鋼板表面の粒界酸化物の有無によって反射光の輝度が比較的大きく変化する赤色光波長域内又は青色光波長域内であることによって、酸洗による粒界酸化物の除去をより正確に判定することができる。
【００１１】
本発明に係る表面性状検査方法において、上記第２波長範囲が赤色光波長、緑色光波長及び青色光波長を含んでもよい。このように、上記第２波長範囲が赤色光波長、緑色光波長及び青色光波長を含むことによって、波長範囲の輝度の値が比較的安定するので、鋼板の表面性状を比較的正確に判定することができる。
【００１２】
本発明に係る表面性状検査方法において、上記第１波長範囲及び第２波長範囲の一方が赤色光波長域内であり、上記第１波長範囲及び第２波長範囲の他方が青色光波長域内であってもよい。このように、上記第１波長範囲及び第２波長範囲が、粒界酸化物の減少に伴って比較的大きく変化する青色光波長範囲と、青色光波長範囲とは逆の変化を示す赤色光波長範囲とであることによって、鋼板表面の粒界酸化物の除去を感度よく検出することができる。
【００１３】
本発明に係る表面性状検査方法において、上記受光工程で、正反射光を受光しない位置で乱反射光を受光してもよい。このように、乱反射光を受光することによって、鋼板の表面性状をさらに感度よく検出することができる。
【００１４】
本発明に係る表面性状検査方法において、上記受光工程で、上記照射工程における上記鋼板表面への光の入射角及び上記受光工程における上記鋼板表面からの反射光の反射角の少なくとも一方が異なる２つの反射光を受光し、上記判定工程で、上記２つの反射光からそれぞれ算出される２つの上記輝度の比率の演算値によって表面性状を判定してもよい。
【００１５】
本発明の別の発明は、酸洗後の熱延鋼板の表面性状を検査する装置であって、上記鋼板表面に単波長でない光を照射する光源と、上記鋼板表面からの反射光を受光する受光器と、上記受光器で受光した反射光に基づき表面性状を判定する演算装置とを備え、上記演算装置が、上記反射光のうち第１波長範囲の輝度の上記第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度に対する比率を算出することを特徴とする表面性状検査装置である。
【００１６】
当該表面性状検査装置は、上記第１波長範囲の輝度の上記第２波長範囲の輝度に対する比率を算出する上記表面性状検査方法を行うことができるので、鋼板の表面性状を比較的正確に判定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の表面性状検査方法は、酸洗後の熱延鋼板表面の表面性状を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面性状検査方法に用いる検査装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る表面性状検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の図１とは異なる実施形態に係る表面性状検査方法に用いる検査装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の試験に用いた光源の輝度プロファイルである。
【図５】本発明の試験により得られた異なる波長範囲の輝度比率と酸洗時間との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の試験により得られた別の輝度比率と酸洗時間との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の別の試験により得られた光源の入射角が異なる場合の輝度比率と酸洗時間との関係を示すグラフである。
【図８】図７の２つ入射角度の輝度の比率の比と酸洗時間との関係を示すグラフである。
【図９】実際の鋼板製造ラインにおける２つ入射角度の輝度の比率の比の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２０】
［第一実施形態］
図１に、本発明の一実施形態に係る表面性状検査方法に用いられる表面性状検査装置の構成を示す。当該表面性状検査方法は、酸洗後の熱延鋼板Ｓの表面性状を検査する方法である。
【００２１】
＜熱延鋼板＞
当該表面性状検査方法によって検査される熱延鋼板Ｓとしては、特に限定されるものではないが、酸洗により表面の粒界酸化物が除去されるＳｉ（ケイ素）含有高強度鋼板等が想定される。そのようなＳｉ含有高強度鋼板の具体例としては、Ｓｉを１．０質量％以上かつＭｎ（マンガン）を１．５質量％以上含有するＳｉ高Ｍｎ含有鋼等が挙げられる。
【００２２】
このような熱延鋼板Ｓは、長尺帯状に形成され、複数の搬送ローラーによって長手方向に連続搬送され、水槽内を通過することによってこの水槽に貯留される酸性液に浸漬されることで、表面の粒界酸化物が除去されることが想定される。
【００２３】
当該表面性状検査方法は、熱延鋼板Ｓの表面に単波長でない光を照射する光源１と、光源１から照射された光の熱延鋼板Ｓの表面での反射光を受光して波長毎の輝度の分布を取得する受光器２と、受光器２が取得した輝度分布に基づいて熱延鋼板Ｓの表面性状を判定する演算装置３とを備える表面性状検査装置を用いて行うことができる。
【００２４】
＜光源＞
光源１としては、単波長でない光を照射できるものであればよいが、白色光を照射できるものが好ましい。
【００２５】
このような光源１としては、例えば白色ＬＥＤ、蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等を用いることができる。
【００２６】
また、光源１は、エネルギー効率を向上すると共に受光器に正反射光が入射しないようにすることが容易となるよう、例えばレンズ等を含み、光を一点乃至狭い範囲内に照射できる光学系を備えることが好ましい。
【００２７】
＜受光器＞
受光器２としては、例えばＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサー等を用いることができる。
【００２８】
受光器２は、正反射光を受光しない位置に配設され、熱延鋼板Ｓの表面での乱反射光を受光することが好ましい。なお、「正反射光」とは、熱延鋼板Ｓの表面が平面である場合の反射光を意味し、熱延鋼板Ｓの表面の微細な凹凸により不規則に反射した光は乱反射光と解する。
【００２９】
＜演算装置＞
演算装置３としては、例えばマイクロプロセッサーを有するコンピューター、専用に設計された演算回路を有するＩＣ等を用いることができる。
【００３０】
図１の装置を用いて行われる当該表面性状検査方法は、図２に示すように、熱延鋼板Ｓの表面に光源１によって単波長でない光を照射する工程＜ステップＳ１：照射工程＞と、受光器２で熱延鋼板Ｓの表面からの反射光を受光する工程＜ステップＳ２：受光工程＞と、演算装置３により、受光工程で得られた反射光のスペクトル（波長毎の輝度の分布）に基づき、熱延鋼板Ｓの表面性状を判定する工程＜ステップＳ３：判定工程＞とを備える。
【００３１】
＜照射工程＞
ステップＳ１の照射工程では、光源１から熱延鋼板Ｓの表面に光を照射する。光源１から熱延鋼板Ｓに照射される光の入射角度（光源１の光軸と熱延鋼板Ｓの法線との角度）は、入射光の強度を大きくして反射光の輝度を大きくできるよう小さいことが好ましい。具体的には、光源１から熱延鋼板Ｓに照射される光の入射角度の上限としては、６０°が好ましく、４５°がより好ましい。光源１から熱延鋼板Ｓに照射される光の入射角度が上記上限を超える場合、反射光の強度が小さくなることで検出精度が不十分となるおそれがある。
【００３２】
＜受光工程＞
ステップＳ２の受光工程では、光源１から熱延鋼板Ｓの表面に照射した光の反射光を受光器２によって受光し、反射光の輝度分布を測定する。
【００３３】
受光器２による反射光の受光位置としては、光源１から熱延鋼板Ｓの表面に照射した光の正反射光が入射しない位置とすることが好ましい。これにより、熱延鋼板Ｓの表面における乱反射の特性をより詳細に把握することができるので、熱延鋼板Ｓの表面性状をより正確に検出することができる。
【００３４】
＜判定工程＞
ステップＳ３の判定工程では、ステップＳ２の受光工程で取得した反射光の輝度プロファイルから、反射光のうち第１波長範囲の輝度と、第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度とを算出し、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率を算出して判定の指標とする。つまり、判定工程では、上記比率を閾値と比較して熱延鋼板Ｓの表面性状の良否を判定する。換言すると、本発明の実施形態に係る表面性状検査方法は、反射光の色の変化により表面性状の良否を判定する。
【００３５】
（第１波長範囲）
上記第１波長範囲としては、反射光の輝度プロファイルにおいて、熱延鋼板Ｓの表面性状による変化が相対的に大きい波長範囲、例えば粒界酸化物の有無によって乱反射光の輝度プロファイルにおける面積割合が大きく変化する波長範囲を選択することが好ましい。また、第１波長範囲としては、熱延鋼板Ｓの熱輻射による誤差を防止するために、上限が１２００ｎｍ以下であることが好ましく、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００３６】
具体的には、第１波長範囲は、赤色光波長領域内（５８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の領域内が好ましく、５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域内がより好ましい）又は青色光波長領域内（４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域内が好ましく、４３０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の領域内がより好ましい）の波長範囲とすることが好ましい。なお、赤色光波長領域内の反射光と青色光波長領域内の反射光とは、粒界酸化物の残存量に対して逆の変化をする。
【００３７】
（第２波長範囲）
上記第２波長範囲としては、上記第１波長範囲とは熱延鋼板Ｓの表面性状による輝度の変化率が異なる範囲とされる。これにより、判定工程で算出する第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率は、例えば熱延鋼板Ｓの傾斜等による反射光全体の輝度の変化を補償し、熱延鋼板Ｓによる反射光の色の変化を表す数値となる。なお、この第２波長範囲も、上記第１波長範囲と同様に、熱延鋼板Ｓの熱輻射による誤差を防止するために、上限が１２００ｎｍ以下であることが好ましく、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００３８】
具体的には、第２波長範囲は、第１波長範囲が赤色光波長領域内である場合には青色光波長領域内とし、第１波長範囲が青色光波長領域内である場合には赤色光波長領域内とすることができる。このように、第１波長範囲及び第２波長範囲の一方を赤色光波長領域内とし、第１波長範囲及び第２波長範囲の他方を青色光波長領域内とすることによって、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率の変化率をより大きくすることができるので、熱延鋼板Ｓの表面性状変化をより高感度に検出することができる。
【００３９】
また、第２波長範囲は、赤色光波長、緑色光波長及び青色光波長を含む範囲としてもよい。このように、第２波長範囲が赤色光波長、緑色光波長及び青色光波長を含むことによって、例えば熱延鋼板Ｓの傾斜等、熱延鋼板Ｓの表面性状以外の要因による反射光全体の輝度変化をより精度よく補償することができるので、測定条件によっては、熱延鋼板Ｓの表面性状をより適切に判定することができる。
【００４０】
［第二実施形態］
図３に、本発明の別の実施形態に係る表面性状検査方法に用いられる表面性状検査装置の構成を示す。図３の表面性状検査装置は、図１の表面性状検査装置と同様に、酸洗後の熱延鋼板Ｓの表面性状を検査するために用いられる。
【００４１】
当該表面性状検査装置は、熱延鋼板Ｓの表面に単波長でない光を照射する光源１と、光源１から照射された光の熱延鋼板Ｓの表面での反射光を受光して波長毎の輝度の分布を取得する第１受光器２ａ及び第２受光器２ｂと、これらの受光器２ａ，２ｂにより取得した２つの輝度分布に基づいて熱延鋼板Ｓの表面性状を判定する演算装置３ａとを備える。
【００４２】
図３の表面性状検査装置における光源１、受光器２ａ，２ｂ及び演算装置３ａの構成は、以下説明する点を除いて、図１の表面性状検査装置における光源１、受光器２及び演算装置３の構成と同様とすることができる。このため、図３の表面性状検査装置について、図１の表面性状検査装置と重複する説明は省略する。
【００４３】
＜受光器＞
第１受光器２ａ及び第２受光器２ｂは、光源１から照射された光の熱延鋼板Ｓの表面での乱反射光を受光する。第１受光器２ａと第２受光器２ｂとは、受光する反射光の反射角が互いに異なっている。具体的には、熱延鋼板Ｓの表面に対する光源１の光軸の交点から見た熱延鋼板Ｓの表面を基準とする第１受光器２ａの仰角と第２受光器２ｂの仰角とが異なっている。
【００４４】
第１受光器２ａと第２受光器２ｂとの反射角の差の下限としては、１５°が好ましく、２０°がより好ましい。一方、第１受光器２ａと第２受光器２ｂとの反射角の差の上限としては、４５°が好ましく、４０°がより好ましい。第１受光器２ａと第２受光器２ｂとの反射角の差が上記下限に満たない場合、第１受光器２ａが受光する反射光の輝度分布と第２受光器２ｂが受光する反射光の輝度分布との差が小さくなることで表面性状の判定精度を十分に向上できないおそれがある。逆に、第１受光器２ａと第２受光器２ｂとの反射角の差が上記上限を超える場合、第１受光器２ａ及び第２受光器２ｂのいずれか一方が受光する反射光の輝度が小さくなることで表面性状の判定精度を十分に向上できないおそれがある。
【００４５】
＜演算装置＞
演算装置３ａは、先ず、第１受光器２ａが受光した反射光の輝度プロファイル及び第２受光器２ｂが受光した反射光の輝度プロファイルのそれぞれから、第１波長範囲の輝度と、第１波長範囲とは異なる第２波長範囲の輝度とを算出して第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率を算出する。次に、演算装置３ａは、第１受光器２ａの輝度プロファイルから算出された上記輝度の比率と第２受光器２ｂの輝度プロファイルから算出された上記輝度の比率とを用いた演算を行って粒界酸化物の除去率に対して単調増加又は単調減少する演算値を導出し、この演算値を熱延鋼板Ｓの表面の粒界酸化物の除去率の指標として熱延鋼板Ｓの表面性状を判定する。
【００４６】
上記２つの輝度の比率を用いて粒界酸化物の除去率に対して単調増加又は単調減少する演算としては、特に限定されず、例えば加算、減算、乗算、除算のいずれも使用可能である。また、第１受光器２ａ及び第２受光器２ｂの輝度のゲインを調整するために、算出される輝度の比率に計数を掛け合わせたり、例えば指数、対数等を算出してもよい。
【００４７】
このように、図３の表面性状検査装置を用いて行われる表面性状検査方法は、熱延鋼板Ｓの表面に光源１によって単波長でない光を照射する工程と、受光器２ａ，２ｂで熱延鋼板Ｓの表面からの反射光を受光する工程と、演算装置３ａにより、受光工程で得られた２つの反射光のスペクトルに基づき、熱延鋼板Ｓの表面性状を判定する工程とを備え、上記受光工程で熱延鋼板Ｓの表面からの反射光の反射角が異なる２つの反射光を受光し、上記判定工程で、第１受光器２ａが受光した反射光から算出される第１波長範囲の輝度と第２波長範囲の輝度との比率と第２受光器２ｂが受光した反射光から算出される第１波長範囲の輝度と第２波長範囲の輝度との比率との演算値によって熱延鋼板Ｓの表面性状を判定する。
【００４８】
このように、２つの比率の演算を行うことで、粒界酸化物の除去率をより正確に反映した演算値を得ることができるので、この演算値を判定の指標とすることで、継続的に監視しなくても熱延鋼板Ｓの表面性状を正確に判定することができる。
【００４９】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００５０】
本発明に係る表面性状検査方法において、第１波長範囲及び第２波長範囲は、それぞれ連続した波長範囲でなくてもよい。つまり、第１波長範囲及び第２波長範囲は、それぞれ連続しない複数の波長範囲を含んでいてもよい。また、第２波長範囲の輝度に対する第１波長範囲の輝度の比に加えてさらに別の１以上の波長範囲の輝度との比を指標に加えてもよい。
【００５１】
本発明に係る表面性状検査方法において、受光器に替えて、第２波長範囲の輝度を計測できる受光素子と第１波長範囲の輝度を計測できる受光素子とを組み合わせて用いてもよい。このような特定の波長範囲の輝度を計測できる受光素子としては、例えば単波長又は狭波長のフィルターを有するフォトダイオード等を用いることができる。
【００５２】
本発明に係る表面性状検査方法において、受光工程で正反射光を受光してもよい。この場合、鋼板表面の粒界酸化物の除去に伴う反射光の輝度プロファイルの変化は、上述の乱反射光の輝度プロファイルの変化とは概ね逆になる。
【００５３】
本発明に係る表面性状検査方法において、第１受光器と第２受光器とが、異なる光源から異なる入射角で照射される光の鋼板表面における反射光を受光してもよい。例えば、光源と受光器が一体となった２つのセンサを鋼板の搬送方向に間隔を空けて配置し、時間をずらして２つの反射光の輝度プロファイルを取得してもよい。
【００５４】
本発明に係る表面性状検査方法において、判定工程は、演算装置を用いずに手計算で行ってもよい。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、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ものではない。
【００５６】
＜試験１＞
酸洗時間が３０秒、５０秒、７０秒、９０秒、１１０秒、１３０秒、１５０秒、１７０秒、２００秒と異なる熱延鋼板に、光源から白色光を照射し、その反射光を受光器で受光して反射光の輝度分布を取得した。
【００５７】
熱延鋼板としては、Ｓｉを２．０質量％含有する高強度鋼を熱延後６６０℃で巻き取ったものを使用した。
【００５８】
上記光源としては、白色ＬＥＤを有し、点状に集光して照射するＬＥＤライトを使用した。また、上記受光器としては、オーシャンオプティクス社の分光器「ＵＳＢ２０００＋」を使用した。なお、この分光器を用いて測定した上記ＬＥＤライトの輝度プロファイルは、図４に示すようなものであった。尚、図４における輝度は、そのピーク値で除して正規化したものである。
【００５９】
光源は、その光軸が熱延鋼板の法線に対して１５°傾斜し、熱延鋼板表面からの光軸方向距離が５００ｍｍとなるよう配置した。また、受光器は、光源の光軸から同じ方向にさらに１．５°大きく傾斜した仮想線上で、熱延鋼板表面からの仮想線方向距離が５０ｍｍとなる位置に配置した。
【００６０】
得られた各熱延鋼板の反射光の輝度プロファイルについて、それぞれ、波長４３５．４６ｎｍ以上４５０．２２ｎｍ以下の青色範囲の輝度、波長５２２．０２ｎｍ以上５３６．４２ｎｍ以下の緑色範囲の輝度、及び波長５９７．９４ｎｍ以上６１１．９９ｎｍ以下の赤色範囲の輝度を算出し、それぞれ青色範囲、緑色範囲及び赤色範囲の合計輝度で除することによって正規化した値を導出した。つまり、青色範囲、緑色範囲又は赤色範囲を第１波長範囲とし、上記青色範囲、緑色範囲及び赤色範囲を足し合わせた範囲を第２波長範囲とした場合の第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率をそれぞれ算出した。この比率を表１にまとめて示すと共に、図５にグラフにプロットしたものを図示する。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
図５に示すように、青色範囲又は赤色範囲を第１波長範囲とし、青色範囲、緑色範囲及び赤色範囲を足し合わせた範囲を第２波長範囲とした場合、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率と酸洗時間との間に相関関係が確認された。
【００６３】
また、酸洗後の熱延鋼板の表面を走査型電子顕微鏡により観察し、粒界酸化層の除去の程度を確認した。酸洗時間が３０秒及び５０秒の熱延鋼板は、粒界酸化層が殆ど除去されず、粒界酸化層の上にスケールが残存していた。また、酸洗時間が７０秒及び９０秒の熱延鋼板は、粒界酸化層が部分的に除去されていたが、粒界酸化物が残存していた。酸洗時間が１１０秒以上の熱延鋼板は、粒界酸化物が略全て除去されていた。
【００６４】
この結果から、青色範囲を第１波長範囲とし、青色範囲、緑色範囲及び赤色範囲を足し合わせた範囲を第２波長範囲とした場合、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率が０．３３６以上であれば、熱延鋼板の表面性状が粒界酸化層が十分に除去された良好なものであると判断することができる。
【００６５】
また、赤色範囲を第１波長範囲とし、青色範囲、緑色範囲及び赤色範囲を足し合わせた範囲を第２波長範囲とした場合には、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率が０．３３４以下であれば、熱延鋼板の表面性状が粒界酸化層が十分に除去された良好なものであると判断することができる。
【００６６】
また、表１の結果において、青色範囲を第１波長範囲とし、赤色範囲を第２波長範囲とした場合の第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率と酸洗時間との関係を図６に示す。この場合、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率が１．００以上であれば、熱延鋼板の表面性状が粒界酸化層が十分に除去された良好なものであると判断することができる。
【００６７】
＜試験２＞
続いて、上記試験１と同じ熱延鋼板について、鋼板表面の法線方向に対する光源及び受光器の角度を変えて、青色範囲を第１波長範囲とし、青色範囲、緑色範囲及び赤色範囲を足し合わせた範囲を第２波長範囲として、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率を算出した。具体的には、光源と受光器との相対角度を１．５°に保持したまま、光源の光軸の鋼板表面の法線に対する傾斜角度（入射角）を７５°、６０°、４５°及び１５°として、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率をそれぞれ算出した。この結果を表２及び図７に示す。なお、光源の傾斜角度を１５°とした場合は、上記試験１の青色範囲と同じデータである。
【００６８】
【表２】
2018146567.tif 000004
【００６９】
入射角を１５°とした場合は、第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率が略単調増加している。このため、入射角を１５°とした場合は、熱延鋼板の表面性状を比較的容易に判定できると考えられる。これに対して、入射角を大きくした場合には、スケールの除去により第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率が減少し、続く粒界酸化物の除去により第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率が再度上昇する傾向が見られる。しかしながら、実際の熱延鋼板の製造においては、スケールの除去は容易に判別できるため、本試験における酸洗時間７０秒以上１４０秒以下の範囲での粒界酸化物の除去の程度を確認することができればよい。このため、入射角を小さくした場合にも、熱延鋼板の製造現場において表面性状を正しく判定できると考えられる。ただし、入射角を４５°とした場合及び６０°とした場合と比べて、入射角を７５°とした場合には、誤差が大きくなっており、判定精度が低下するものと思われる。これは、入射角度を大きくしすぎると、受光器が受光する反射光の光量全体が低下することに起因すると考えられる。
【００７０】
図８に、入射角が４５°の場合の第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率を１５°の場合の第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率で除した演算値と酸洗時間との関係を示す。この図が示すように、入射角が異なる２つの比をさらに演算することで、酸洗時間に応じてより滑らかに単調減少する演算値が得られ、粒界酸化物の除去の程度をより正確に判定することができる。なお、具体的な数値の記載は省略するが、同じ２つの入射角における輝度の比率を、加算した場合、減算した場合、及び乗算した場合のいずれにおいても、酸洗時間に対する相関関係が大きい演算値が得られる。
【００７１】
実際の熱延鋼板製造ラインの酸洗設備の後に、入射角４５°の光源及び反射角４６．５°の受光器の組と入射角１５°の光源及び反射角１６．５°の受光器の組とを設置してそれぞれ反射光の輝度プロファイルを測定し、入射角が４５°の場合の第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率を１５°の場合の第１波長範囲の輝度の第２波長範囲の輝度に対する比率で除した演算値を連続的に算出した。
【００７２】
この結果を図９に示す。図中に示すように、計測期間の最後に目視検査により粒界酸化物の残留が確認されたが、このときの演算値が上昇していた。つまり、この演算値によって粒界酸化物の除去が適切になされているか否かを自動的に判定すること可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る表面性状検査方法は、熱延鋼板の粒界酸化物の除去を確認するために特に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  光源
２，２ａ，２ｂ  受光器
３，３ａ  演算装置
Ｓ  熱延鋼板
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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