(57)【要約】【課題】フクレ欠陥に至る欠陥を検出して判断し、取り除くことにより、歩留り低下を抑止できるほうろう用鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】鋼板の製造工程と、鋼板の製造工程の途中ないしはほうろう処理の前に欠陥の検査を行う検査工程とを有し、検査工程では、同一箇所について複数の異なる磁化条件により漏洩磁束探傷を行い、得られた探傷結果を演算処理し、それらの演算結果を用いて欠陥判定を行うほうろう用鋼板の製造方法。漏洩磁束探傷は、強磁化条件での検出信号レベルと弱磁化条件での検出信号レベルを測定し、探傷結果の演算処理は、この検出信号レベルの比を算出して欠陥判定を行うこと、又は、強磁化条件での検出信号レベルが、所定のレベルを超える場合に有害欠陥と判定すること、更に、これらの磁化条件での検出信号から欠陥の深さ方向位置および大きさを算出して欠陥判定を行うこともできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほうろう処理に使用されるほうろう用鋼板の製造方法において、鋼板の製造工程と、鋼板の製造工程の途中ないしはほうろう処理の前に欠陥の検査を行う検査工程とを有し、検査工程では、鋼板の同一箇所について複数の異なる磁化条件により漏洩磁束探傷を行い、得られた複数の探傷結果を演算処理し、その演算結果を用いてほうろう処理後に欠陥となるかどうかの判定を行うことを特徴とするほうろう用鋼板の製造方法。
【請求項２】
漏洩磁束探傷は、強磁化条件での検出信号レベルと弱磁化条件での検出信号レベルを測定し、探傷結果の演算処理は、前記2つの磁化条件での検出信号レベルの比を算出し、少なくともその演算結果を用いて欠陥判定を行うことを特徴とする請求項１記載のほうろう用鋼板の製造方法。
【請求項３】
強磁化条件での検出信号レベルが、所定のレベルを超える場合に有害欠陥と判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のほうろう用鋼板の製造方法。
【請求項４】
探傷結果の演算処理は、2つの磁化条件での検出信号から欠陥の深さ方向位置および欠陥の大きさを算出し、これら欠陥の深さ方向位置および大きさに基づき、欠陥判定を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のほうろう用鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ライン上、又はほうろう処理前に、鋼板の内部欠陥の検査を行い、内部欠陥の深さの情報を利用して検査を行うことを特徴とするほうろう用鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ほうろう製品は、ケトル、鍋、流し台、浴槽等に広く用いられており、ほうろう用鋼板をプレス加工し、ほうろう処理を施して製造されている。ほうろう処理は、鋼板の表面にほうろう釉薬と呼ばれるガラス質の粉末を水で溶いて塗布し、その後800℃以上の高温で焼成処理を行うことにより施される。
【０００３】
ほうろうの焼成処理の際、鋼板内に介在物が存在する場合、介在物に起因してほうろう膜が膨れ上がることがあり、フクレと呼ばれている。通常の表面検査では、鋼板表面に存在する欠陥は検出可能であるが、鋼板内部に存在する欠陥は検出できないため別の検査を行う必要がある。
【０００４】
鋼板内部の欠陥を検出する方法としては、特許文献１に欠陥の表面からの深さ位置を測定する漏洩磁束探傷方法が知られている。この文献記載の技術は、異なる２種の探傷条件での漏洩磁束の測定を行い、強磁性体金属被検体上の同位置に対応する異なる２種の探傷条件における測定結果同士を所定の比較方法で比較することにより、欠陥の表面からの深さ位置を測定するというものである。
【０００５】
その他、鋼の内部欠陥の代表的な被破壊検査方法としては、渦流探傷法、超音波探傷法なども知られている。例えば、渦流探傷法では位相情報を用いることにより、超音波探傷法では反射波の伝播時間を用いることにより、それぞれ内部欠陥の深さ方向の情報を得ることが可能である。
【特許文献１】特開2001-194344号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ほうろう製品のフクレ欠陥は、鋼板内に介在物が存在する場合に常に発生するものではなく、焼成処理の際初めて顕在化するものである。そのため、単に欠陥の深さ位置を測定しても、それがフクレ欠陥になるかどうかの判断を行うことができなかった。
【０００７】
鋼板に欠陥が存在しても、それが表面欠陥であるならば、後工程で手入れにより取り除くことができる場合がある。しかし、内部欠陥ではこのようなことができず、フクレ欠陥になるかどうかの判断ができないため、小さなものであってもそれを含む鋼板部を除去して出荷することが必要となる場合がある。このように、ほうろう用鋼板の製造においては、鋼板内の欠陥がフクレ欠陥になるかどうかを判断することが極めて重要である。
【０００８】
また製造工程の途中でフクレ欠陥の判断ができない場合、不良品を焼成工程まで製造してしまうため、焼成工程の歩留りを低下させる。更に、不良が顕在化するまでの間は対策をとることができないため、不良となるほうろう用鋼板を大量に製造してしまうという問題があった。これに対しては、できるだけ製造工程中の前の段階で、フクレ欠陥になるかどうかの判断を行うことが望ましい。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フクレ欠陥に至る欠陥を製造工程中の早い段階で検出して判断し、ほうろう処理前に取り除くことにより、不良品の発生を防止し、製造工程およびほうろう処理工程における歩留り低下抑止することのできるほうろう用鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は次の発明により解決される。その発明は、ほうろう処理に使用されるほうろう用鋼板の製造方法において、鋼板の製造工程と、鋼板の製造工程の途中ないしはほうろう処理の前に欠陥の検査を行う検査工程とを有し、検査工程では、鋼板の同一箇所について複数の異なる磁化条件により漏洩磁束探傷を行い、得られた複数の探傷結果を演算処理し、その演算結果を用いて欠陥判定を行うことを特徴とするほうろう用鋼板の製造方法である。
【００１１】
この発明において、漏洩磁束探傷は、強磁化条件での検出信号レベルと弱磁化条件での検出信号レベルを測定し、探傷結果の演算処理は、前記2つの磁化条件での検出信号レベルの比を算出し、少なくともその演算結果を用いて欠陥判定を行うことを特徴とするほうろう用鋼板の製造方法とすることもできる。
【００１２】
更に、強磁化条件での検出信号レベルが、所定のレベルを超える場合に有害欠陥と判定することを特徴とするほうろう用鋼板の製造方法としてもよい。
【００１３】
また、探傷結果の演算処理は、2つの磁化条件での検出信号から欠陥の深さ方向位置および欠陥の大きさを算出し、これら欠陥の深さ方向位置および大きさに基づき、欠陥判定を行うことを特徴とするほうろう用鋼板の製造方法とすることもできる。
【００１４】
これらの発明は、ほうろう用鋼板の製造工程の途中、又はほうろう処理前に、鋼板の内部欠陥の検査を行い、内部欠陥の深さの情報を利用して検査を行うことを特徴とする。これは、フクレ欠陥の原因となる介在物について鋭意検討した結果なされた。検討の過程で、フクレ欠陥の発生が、介在物の深さと厚さに依存しているという知見が得られた。
【００１５】
そこでこの発明では、介在物の深さと厚さを測定することにより、ほうろう処理におけるフクレ欠陥の発生を予測する。介在物の検出及び測定には、漏洩磁束探傷法を用いることにより、薄鋼板程度の厚さの鋼板に対して、十分な測定精度が得られる。漏洩磁束探傷は、複数の異なる磁化条件により行い、探傷結果を演算処理することにより、フクレ欠陥の発生を予測するための欠陥判定を行っている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、ほうろう用鋼板の製造工程において、鋼板の製造工程の途中ないしはほうろう処理の前に、検査工程を設けて欠陥の深さの情報を利用して検査を行うことにより、焼成処理の際初めて顕在化するフクレ欠陥の早期発見を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の１例を、装置の概要を示す図１を用いて説明する。本装置は、ほうろう用鋼板の製造ラインに設けられ、製造時検査を担当する。図１において、鋼板１は、搬送ローラ２、３により通常は一定速度で搬送され、磁気探傷装置４を通過する。
【００１８】
磁気探傷装置４においては、磁化器５により鋼板１が磁化され、鋼板１の反対側に設置された磁気センサ６ａ，６ｂが鋼板１からの漏洩磁束を測定し、測定結果を信号処理装置７が処理し欠陥判定を行う。磁気センサ６ａは磁化器５の磁化方向の中心近傍に設置され、同６ｂはそこから距離S離れた位置に配置されている。磁気センサ６ａ，６ｂは磁化方向の探傷位置を変えることで、磁化条件の異なる2つの探傷を担当している。
【００１９】
このように、1つの磁化器５に対して2つの磁気センサ６ａ，６ｂを配置することにより、別々の磁化器を用いる場合に比べてコンパクトな装置で、磁化条件を変えた測定を行うことができる。この例は磁化条件を2条件とした例であるが、更に3条件以上の磁化条件を用いることもできる。
【００２０】
より強い磁化条件（強磁化条件）としては、磁気センサ６ａを磁化器５の磁化方向の中心近傍に設置することにより、欠陥信号と雑音磁束が両方とも大きく検出される飽和磁化レベルの近傍を選んだ。ただし、強磁化条件において検出される雑音磁束信号が、より弱い方の磁化条件においても存在するようにするよう、強磁化レベルも、弱い方の磁化条件に近づけるという意味で、不必要に大きくならない条件とした。
【００２１】
より弱い磁化条件（弱磁化条件）としては、磁気センサ６ｂの磁化器５に対する位置（磁化方向中心からの距離S）を、次の条件となるよう選定した。すなわち、磁化を下げたことによる欠陥信号レベルの変化が、雑音磁束信号レベルの変化の割合よりもできるだけ大きい範囲で、かつ強磁化条件における雑音磁束が弱磁化条件においても存在するよう、小さくなりすぎないようなレベルとした。
【００２２】
信号処理装置７は、前処理装置８、比演算器９、比較装置１０、演算装置１１により構成される。まず、前処理装置８では、各磁気センサ６ａ，６ｂの検出信号をアナログ-ディジタル変換し、増幅、フィルタリング、ノイズ信号での規格化等の処理を施し、それぞれ出力する。比演算器９では、これら両出力値の比を算出する。一方、比較装置１０では、鋼板の同一箇所からのこれら両出力値について、比較演算を行い欠陥を強調した出力を得る。
【００２３】
比演算器９と比較装置１０の出力は、演算装置１１に送られ、比演算器９の出力から深さ方向の位置を、比較装置１０の出力から欠陥の大きさを、それぞれ判断して、有害欠陥である旨の信号と欠陥位置の信号を出力する。深さ方向の位置については、「ノイズレベルで規格化された強磁化条件での信号」と「ノイズレベルで規格化された弱磁化条件での信号」の比から求める。例えば、この信号比が3.4以下の場合、欠陥の深さが400μm以下となる。
【００２４】
ここで、有害欠陥の判断の方法としては、深さ方向の位置と欠陥の大きさから判断するが、熱延板の段階で欠陥の深さが400μm以下の場合は、フクレ異常を発生する欠陥と判断する。なお、熱延板の段階での深さは、本質ではないが、なるべく早い段階で検知したい場合には、この段階で欠陥を検知する。通常の冷延鋼板では圧下率には大きな差がないため、熱延板の段階での上記判断基準によりおおむね妥当な判断が可能である。
【００２５】
フクレ異常に及ぼす介在物の深さと厚さの影響については、実験の結果、次のようになる。実験は熱延段階で介在物の深さと厚さを調査したサンプルについて、実験室圧延により冷延鋼板を作成して、ほうろう処理を施しフクレ異常の発生の有無を調べた。熱延段階での欠陥の深さと厚さについては、ほうろう処理後の冷延鋼板の断面検鏡により確認し、熱延段階での値に圧下率から換算した。
【００２６】
実験結果を図２に示す。これより、厚さが小さくても介在物が浅いものはフクレとなる傾向が見られる。また、介在物の深さが400μm以下の場合は、介在物の厚さによらずフクレ異常を発生することがわかる。更に、図中に示した直線（ｙ＝１／３−０．０８）のように、介在物の深さと厚さの情報を組み合わせて、フクレ異常の発生の有無を判断することも可能である。
【００２７】
冷延段階で検査を行う場合も、有害欠陥の判断の方法は同様であり、有害となる欠陥の深さが冷延圧下率に対応して浅くなるものの、基本的には同様の方法を適用できる。その場合は、得られた有害欠陥の信号に基づき、鋼板表面に欠陥の存在を示すマーキングを行うこともできる。マーキング装置１４は、有害欠陥の信号を受信すると、マーキング指示装置１３がマーキング位置、マークの内容等を判断し、マーキング指示を行う。マーキング指示に基づき、インク噴射機１２は鋼板表面にインクを噴射し、欠陥の存在を示すマーキングを行う。
【００２８】
プレス成形又はほうろう処理の際は、このマーキング部分を除去して用いることにより、焼成時のフクレ異常の発生を回避することが可能となる。上記実施例は、欠陥マーキングを行う例であるが、製造工程、特に製鋼工程に欠陥検出結果をフィードバックし、欠陥発生をより根本的に抑制することが可能となる。ここで、製造条件とは、例えば製鋼工程における鋼中の酸素濃度、鋳造における浸漬ノズルの材質、鋳造速度等である。
【００２９】
X線は、設備が大掛かりとなり、超音波は両面からの探傷を行わないと欠陥の厚さはわからない。また、表面近傍に不感帯があるが、本発明の技術の特徴は、介在物の深さおよび厚さの情報と、最終的なフクレの発生の関係を関係付けた事に有り、厚さを測る技術は、どのような方式でも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、欠陥検出結果をフィードバックして、製造条件に反映させることができ、製造条件を調整することで不良品の発生を低減させることができる。また、鋼板表面に欠陥の存在を示すマーキングを施すことにより、ほうろう処理の歩留りを向上させることに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】装置の概要を示す構成図。
【図２】フクレ異常に及ぼす介在物の深さと厚さの影響を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１  鋼板
２、３  搬送ローラ
４  磁気探傷装置
５  磁化器
６ａ，６ｂ  磁気センサ
７  信号処理装置
８  前処理装置
９  比演算器
１０  比較装置
１１  演算装置
１２  インク噴射機
１３  マーキング指示装置
１４  マーキング装置
【図１】
2005227133.tif 000003
【図２】
2005227133.tif 000004