具体实施方式

以下，参照附图对作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置及金属组织评价方法进行说明。

〔结构〕

首先，参照图1～图3，对作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置的结构进行说明。图1是表示作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置的结构的框图。图2的(a)、(b)是表示图1所示的探针2的结构的侧视图及俯视图。图3的(a)、(b)是表示图2所示的探针2的变形例的结构的侧视图及俯视图。

如图1所示，作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置1具备：探针2，通过向轧制钢板的表面上的一个方向施加磁场并针对至少2个以上的不同的磁化方向进行测量轧制钢板的表面上的评价对象点的磁特性的处理，从而针对评价对象点测量至少2个以上的不同的磁化方向的磁特性；及判定装置3，使用由探针2测量的磁特性来判定评价对象点中的几～几十mm数量级的大小的金属组织。

如图2的(a)、(b)所示，探针2具备磁化磁轭21及磁传感器22。

磁化磁轭21由コ字型形状的部件形成，该コ字型形状的部件由部件21a和从部件21a的两端部向轧制钢板S的表面延伸的部件21b、21c构成，在部件21a卷绕有励磁线圈23。磁化磁轭21通过向励磁线圈23供给电流，而对轧制钢板S的表层部施加由箭头所示的磁化方向的磁场。

磁传感器22测量由磁化磁轭21施加了磁场的轧制钢板S的磁特性，并将测量出的磁特性的数据输出到判定装置3。此外，如图3的(a)、(b)所示，也可以通过检测伴随着轧制钢板S的磁特性而流过励磁线圈23的电流的变化，而将励磁线圈23用作磁传感器22。

〔方法〕

接着，参照图4～图9对作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价方法进行说明。图4是表示作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价处理的流程的流程图。图5是用于说明图3所示的步骤S1～S3的处理的示意图。

如图4所示，在作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价处理中，首先，以对轧制钢板S施加规定磁化方向的磁场的方式设置探针2(步骤S1)，对轧制钢板S施加规定磁化方向的磁场来测定磁特性(步骤S2)。接着，确认对于应测定磁特性的至少2个以上的磁化方向的全部是否均完成了磁特性的测定(步骤S3)，在测定未完成的情况下(步骤S3：否)，以施加未测定的磁化方向的磁场的方式设置探针2并测定磁特性。另一方面，在测定完成的情况下(步骤S3：是)，判定装置3根据由探针2测定出的每个磁化方向的磁特性评价(判定)轧制钢板S的金属组织(步骤S4)。

更具体而言，如图5所示，步骤S1～S3的处理重复如下步骤，以将轧制钢板S的表面上的评价对象点P保持在探针2的中心位置的同时改变磁化方向的方式，使探针2在水平面内每次旋转A度而测定磁特性。在各磁特性的测定中，例如如日本特表平2-504077号公报中记载的方法那样，一边施加基于正弦信号的交流磁场，一边测量每个时刻的切线磁场强度和高频分量(后述)作为磁特性，算出切线磁场强度的最大值、平均值、保持磁场强度以及高频分量的系数等。

在此，作为交流磁场，对成为基准的低频(50Hz～500Hz)的正弦波信号施加以该正弦波信号的振幅的1～1/100左右的振幅叠加频率1KHz～10KHz左右的范围内的高频正弦波信号的信号。上述的高频分量是指由探针2测量的磁化信号(或者不使用探针2的情况下则是观测的电流信号)中对于该叠加的高频分量的观测信号。切线磁场强度相当于该高频分量的振幅。

此外，此时，将使用图6所示的使探针2在水平面内旋转的旋转机构4和使探针2升降的升降机构5，使探针2自动旋转而在规定的磁化方向磁化从而对磁特性进行测定这一动作重复规定的磁化方向的数量即可。另外，如图7所示，也可以通过使用在想要测定的每个磁化方向上配置有探针2的探针列，重复一边测定磁化特性一边使轧制钢板S和探针列相对移动的动作，从而测定每个磁化方向的磁特性。而且，如图8所示，也可以通过使用在想要测定的每个磁化方向上设置的、多个探针2在轧制钢板S的宽度方向上排列的探针列，重复一边测定磁化特性一边使轧制钢板S和探针列相对移动的动作，从而测定每个磁化方向的磁特性。

图9的(a)、(b)是表示通过相同的磁化条件分别按每个磁化方向测定具有不同的金属组织的轧制钢板S的磁特性的例子的图。在本例中，使磁化方向每次旋转15°，设为0°、15°、30°、…、345°，将360°量的磁特性以每15°进行测定。此外，测定的角度间距可以是任意的，不需要是恒定间距。在图9的(a)、(b)所示的示例中，根据金属组织的不同，磁特性的磁化方向依赖性大不相同。特别是在图9的(a)所示的例子中，能够明显地观测到以磁化方向90°周期的变化，可知各向异性强。由此，在该例子中，为了捕捉周期90°的变化，优选至少每隔45°进行1个测定。另外，也可以是180°量、90°量的评价来代替磁化方向360°量的评价。

接着，在步骤S4的处理中，判定装置3根据由探针2测定的每个磁化方向的磁特性来判定磁特性的各向异性。在本实施方式中，判定装置3通过算出相对于磁化方向的角度的傅里叶级数展开的分量，来评价磁特性的各向异性。即，判定装置3在将以磁化方向的角度θ测定的磁特性值设为P(θ)，将傅里叶级数的次数设为n时，算出由以下的数学式(1)表示的分量F(P，n)。在该计算中，例如与n＝4对应的分量F(P，4)和周期90°的变化分量对应。然后，判定装置3基于得到的分量F(P，n)来判定评价对象点P的金属组织。判定方法是事先调查对象材料的磁特性与金属组织的对应关系的基础上决定的。在图9的(a)、(b)所示的示例中，关注分量F(P，4)。具体而言，根据预先设定的判定阈值T_P，4，在分量F(P，4)的绝对值为预先设定的判定阈值T_P，4以上的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为金属组织A，在分量F(P，4)小于预先设定的判定阈值T_P，4的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为金属组织B。此外，在此，示出了周期90°的例子，但由于只要能够判定金属组织的不同即可，因此即使是周期90°以外的分量，只要差异明确，也可以是其他分量。即，只要利用能够判别金属组织的不同的(能够辨别的)角度的周期分量的强度即可。

【数学式1】

另外，对于以下的数学式(2)所示的每个磁化方向的磁特性值的集合{P(θ)}_θ，可以想到评价其中的P(θ)的值的变动幅度来判定金属组织的方法。例如，也可以算出最大值maxP及最小值minP，通过以下的数学式(3)算出最大值maxP和最小值minP之差ΔP，在差ΔP为预先设定的判定阈值T_ΔP以上的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为金属组织A，在差ΔP小于预先设定的判定阈值T_ΔP的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为金属组织B。在此，作为差ΔP，算出最大值maxP与最小值minP之差，但不限于此。只要能够评价P(θ)的值以何种程度变动即可，也可以评价能够判断磁特性的变动幅度的特定角度间的P(θ)之差。

【数学式2】

{P(θ)}_θ＝{P(θ₀)，P(θ₁)，P(θ₂)，…，P(θ_N-1)}…(2)

【数学式3】

ΔP＝maxP-minP…(3)

由以上的说明可知，作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置1着眼于磁特性的磁化方向依赖性根据金属组织而不同，通过针对至少2个以上的磁化方向测量磁特性，算出磁特性的磁化方向依赖性，从而判定轧制钢板S的金属组织，因此能够以非破坏方式评价轧制钢板S的金属组织。

〔实施例1〕

在实施例1中，将125Hz的正弦波磁场施加到钢板，作为磁特性，测定切线磁场强度的平均值。磁化方向相对于轧制方向以15°间距设为0°、15°、30°、…、345°的24个方向。评价与周期90°的变化分量对应的分量P(P，4)。而且，将判定阈值T_P，4设为0.07，在分量F(P，4)的绝对值为判定阈值T_P，4以下的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为贝氏体组织，在分量F(P，4)的绝对值超过判定阈值T_P，4的情况下，判定为评价对象点P的金属组织是磁各向异性强的铁素体+贝氏体组织。另外，对应于上述评价对象点P，通过显微镜观察进行相邻部的金属组织观察，进行金属组织的分类。将评价对象点的金属组织在表1中示出，将每个评价对象点的分量F(P，4)的值在图10中示出。如图10所示，可以通过磁特性的磁化方向依赖性的评价来判定金属组织。

【表1】

(表1)

〔实施例2〕

在实施例2中，测定对象及磁特性的测定方法与实施例1相同，算出上述的差ΔP，将判定阈值T_ΔP的值设为0.03。然后，在差ΔP为判定阈值T_ΔP以上的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为铁素体+贝氏体组织，在差ΔP小于判定阈值T_ΔP的情况下，判定为评价对象点P的金属组织为贝氏体组织。将每个评价对象点的差ΔP的值在图11中示出。如图11所示，可以通过磁特性的磁化方向依赖性的评价来判定金属组织。

以上，对应用了由本发明人等完成的发明的实施的方式进行了说明，但本发明不限于构成本实施方式的本发明的公开的一部分的记述及附图。例如，通过将作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置1配备于已知或未知的轧制钢板的制造设备，一边对由轧制钢板的制造设备制造的轧制钢板的金属组织进行评价一边制造钢材，由此能够提高轧制钢板的制造成品率。另外，将具备作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置1的轧制钢板的制造设备配备于已知或未知的钢材的制造设备，一边对由轧制钢板的制造设备制造的轧制钢板的金属组织进行评价一边制造钢材，能够提高钢材的制造成品率。另外，利用作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置1及金属组织评价方法，一边对钢材(特别是制造钢材的中途或已制造的轧制钢板)的金属组织进行评价一边制造钢材，由此能够提高钢材的制造成品率。另外，利用作为本发明的一个实施方式的轧制钢板的金属组织评价装置1及金属组织评价方法，通过根据钢材(特别是制造钢材的中途或已制造的轧制钢板)的金属组织对钢材进行分类，能够管理钢材的品质。这样，基于本实施方式由本领域技术人员等完成的其他实施的方式、实施例以及运用技术等全部包含在本发明的范畴内。这样，基于本实施方式由本领域技术人员等完成的其他实施的方式、实施例以及运用技术等全部包含在本发明的范畴内。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供能以非破坏方式评价轧制钢板的金属组织的轧制钢板的金属组织评价装置及金属组织评价方法。另外，根据本发明，能够提供能以非破坏方式评价钢材的金属组织而提高钢材的制造成品率的钢材的制造设备、制造方法以及品质管理方法。

标号说明

1 轧制钢板的金属组织评价装置

2 探针

3 判定装置

4 旋转机构

5 升降机构

21 磁化磁轭

21a、21b、21c 部件

22 磁传感器

23 励磁线圈

P 评价对象点

S 轧制钢板。