JPH10206395A - 渦電流方式の非破壊検出方法 - Google Patents

渦電流方式の非破壊検出方法

Info

Publication number
JPH10206395A
JPH10206395A JP1105397A JP1105397A JPH10206395A JP H10206395 A JPH10206395 A JP H10206395A JP 1105397 A JP1105397 A JP 1105397A JP 1105397 A JP1105397 A JP 1105397A JP H10206395 A JPH10206395 A JP H10206395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eddy current
frequency side
detection method
sample
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1105397A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Terada
邦彦 寺田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP1105397A priority Critical patent/JPH10206395A/ja
Publication of JPH10206395A publication Critical patent/JPH10206395A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 渦電流方式において材料ロット差および熱処
理ロット差の影響を受けない非破壊検出方法を提供す
る。 【解決手段】 センサ内の試験コイルに励磁電流を流し
て試料内に渦電流を誘導し、その渦電流によって試験コ
イルに生じるインダクタンスの変化を検出する渦電流方
式の非破壊検出方法であって、励磁電流の周波数を変化
させて測定試料における低周波数側および高周波数側の
少なくとも2回のインダクタンスの変化を測定し、その
測定値を対比することによって測定試料に生じた金属組
織の変化を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、渦電流方式の非破
壊検出方法に関し、より具体的には、焼入れされた鋼
(焼入れ鋼)の切削加工および研削加工において発生す
る加工変質層を検出するための渦電流方式の非破壊検出
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】研削工程や旋削加工においては、その加
工条件によって白層とよばれる再焼入れ層や加工に伴う
熱影響層が生じる場合がある。このような加工変質層
は、厚さが薄い場合には転動寿命や割れ疲労などの機械
部品としての強度特性に悪影響を及ぼさないことが確認
されている。しかし、この加工変質層の厚さが過大にな
った場合には、強度特性に悪影響を及ぼすことが考えら
れるため、加工変質層を精度よく検出する必要がある。
【0003】この加工変質層の従来の検出方式には、切
断しエッチングする方式や単一周波数による試料のイン
ピーダンス変化を求める方式などがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切断を
行なってエッチングを行なう方式では、製品を破壊しな
ければならず、その上、検査には手間と時間とがかかる
という問題点があった。また単一の周波数による試料の
インピーダンスを求める方式にあっては、非破壊方式で
あり簡便な方式であるものの、所定の単一周波数を用い
ているため、母材の材料と熱処理条件との影響、つまり
材料ロットおよび熱処理ロットの影響を強く受けるた
め、検出精度が十分といえないという問題点があった。
【0005】それゆえ、本発明の目的は、渦電流方式に
おいて材料ロット差および熱処理ロット差の影響を受け
難い非破壊検出方法を提供することである。
【0006】また本発明の他の目的は、加工変質層の測
定および検出を非破壊、高精度および短時間でできる渦
電流方式の非破壊検出方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の渦電流方式の非
破壊検出方法は、試験コイルに励磁電流を流して試料内
に渦電流を誘導し、その渦電流によって試験コイルに生
じるインピーダンスの変化を検出する渦電流方式の非破
壊検出方法であって、励磁電流の周波数を変化させて測
定試料における低周波数側および高周波数側の少なくと
も2回のインピーダンスの変化を測定し、その測定値を
対比することによって測定試料に生じた金属組織の変化
を検出することで行なわれる。
【0008】白層・熱影響層などの加工変質層は母材内
部に対する表層の組織変化であるので、内部と表層との
組織差を検出することができれば、材料・熱処理ロット
の影響を受けずに精度よい検出が可能となるはずであ
る。
【0009】一方、渦電流には表皮効果があり表層ほど
大きな電流が流れるが、表層と内部との渦電流の発生バ
ランスは試験コイルに流す励磁電流の周波数により変え
ることができる(励磁電流の周波数が高いほど表層に渦
電流が偏る)。ある深さにおける渦電流値が大きいほ
ど、その深さの組織の影響がより大きく試験コイルの出
力値に反映される。これによりコイル周波数を変化させ
て各周波数での渦電流値を測定することで、表層から内
部へ至る各深さ位置での組織を知ることができる。よっ
て、たとえば低周波数側および高周波数側の少なくとも
2つの周波数を用いて測定し、それらの測定値を比較す
ることにより、内部に対する表層の組織変化を検出する
ことができる。このように内部に対する表層の組織変化
を検出することが可能となるため、材料・熱処理ロット
の影響を受けずに精度よく検出することが可能となる。
【0010】また、試験コイルを測定試料表面に接触ま
たは接近させるだけで非破壊で検出することができる。
【0011】また、ゼロ模範とゲイン模範とを用いて異
なる検査周波数間(低周波数側および高周波数側)の測
定値の比較を行なうことが望ましい。
【0012】これにより、たとえば表層から内部まで均
一な組織の試料をゼロ模範とすることができ、この試料
の表層から内部までの各深さ位置ごとの測定値をゼロ点
に合わせ、このゼロ点から測定試料の測定値がどれだけ
ずれるかで測定試料の金属組織の変化を知ることができ
る。
【0013】また、ゲイン模範についてもこれと同様に
用いることができる。これにより、検査周波数を変える
ことでゼロ点とゲインとが変わっても、検査周波数ごと
にゼロ点とゲインとを調整することができる。
【0014】また焼入れ鋼を加工したものを測定試料と
し、測定試料の低周波数側測定値と高周波数側測定値と
を対比することで焼入れ鋼の加工において発生する加工
変質層を検出することが望ましい。
【0015】これにより、加工変質層の検出に基づいて
切削などの加工条件を変更することで白層・熱影響層の
発生を最小限にとどめ、強度特性に悪影響が生ずること
を防止することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例における渦電流方式
の非破壊検出方法およびその検出結果について説明す
る。
【0017】まず本実施例における検出方法は、渦電流
方式で検査周波数を多重に用い、母材(被削面内部)に
対する被削面表層部の組織変化を電圧(誘導起電力)の
変化としてとらえるものである。具体的には、センサ内
の試験コイルに励磁電流を流して試料内に渦電流を誘導
し、その渦電流による反作用として試験コイルに生じる
インピーダンスの変化を電圧(誘導起電力)の変化とし
て検出する方法であって、励磁電流の周波数を変化させ
て低周波数側(被削面内部)および高周波数側(被削面
表層部)の少なくとも2点で測定試料の電圧を測定し、
この電圧の変化から測定試料の組織変化を検出するもの
である。
【0018】また、検査周波数を変えて検査を行なう場
合には、周波数ごとに信号のゼロ点とゲインとが変わる
ため補正が必要となる。今回は、ゼロ模範とゲイン模範
との2種類を用意し、各測定においてゼロ模範での誘導
起電力が0Vとなるようにゼロ点を合わせ、ゲイン模範
での誘導起電力を−3(V)となるようにゲインを合わ
せ測定値を求めた。
【0019】つまりゼロ模範となる試料の検査周波数ご
との各測定値をゼロ点に合わせて、それに対して他の試
料の測定値がどのように変化するかで他の試料の組織変
化を調べた。またゲイン模範についてもゼロ模範と同様
にしてゲインを合わせることができる。なお今回の測定
においては、表層から内部まで均一な組織を有する標準
的な試料をゼロ模範とし、絶対値が最も大きい誘導起電
力を有する試料をゲイン模範とした。具体的には負の最
大誘導起電力を−3(V)となるようにゲインを合わせ
測定値を求めた。
【0020】本実施例における検出方法では、検査周波
数を連続的に変えることができるが、ここでは100k
Hz、250kHz、1MHz、2MHz、3MHz、
6MHzと代表的な周波数を用いた。そのときの浸透深
さを以下の表1に示す。
【0021】この浸透深さは、センサ内の試験コイルが
試料内部に作る磁界が、表面での磁界の約37%となる
深さを意味し、渦流探傷試験によって検出できる深さを
示す目安として用いられる。ただし、下表の浸透深さδ
は、炭素鋼の一般的値であり、SUJ2に対しては参考
値である。
【0022】
【表1】
【0023】上述の本実施例の検出方法を用いて、SU
J2焼入れ品とS53C高周波焼入れ品とに対して測定
を行なった。その結果をSUJ2焼入れ品については図
1に、S53C高周波焼入れ品については図2に示す。
【0024】図1を参照して、SUJ2焼入れ品の6個
の試料(1−1〜1−6)について切削を行なった後に
上記の測定を行なった。ここで各試料1−1〜1−6
は、各々、加工条件や材料のロットを変えたものであ
る。
【0025】また各試料について被削面の断面組織を観
察したところ、試料1−1および1−2の表層には白層
が生じており、また試料1−3および1−4には表層に
熱影響層が生じていた。また試料1−5および1−6に
は白層などの加工変質層は生じていなかった。ここで試
料1−1と1−2および1−5と1−6は、それぞれ材
料ロットの異なる材料を同じ条件で加工を行ない比較を
行なったものである。
【0026】この断面組織と図1との結果より、白層お
よび熱影響層、つまり加工変質層が表層に生じた試料
(1−1〜1−4)では、低検査周波数側(たとえば2
50kHz)の電圧値は0に近くなっているが、高検査
周波数側(たとえば3MHz、6MHz)の電圧値は低
検査周波数側の電圧値よりも高くなっていることがわか
る。またその加工変質層の厚さが大きいほど、高検査周
波数側の電圧値が低検査周波数側の電圧値よりも高くな
っていた。
【0027】一方、加工変質層のない試料(1−5およ
び1−6)では、高検査周波数側および低検査周波数側
の双方の電圧値はほぼ0となり、高検査周波数側と低検
査周波数側とで電圧値に差がほとんどないことがわか
る。また、この方法によれば、ロット差については考慮
する必要がないこともわかる。
【0028】次に図2を参照して、S53C高周波焼入
れ品の5つの試料(2−1〜2−5)について切削を行
なった後、上記の測定を行なった。ここで各試料2−1
〜2−5には、各々、異なる条件で加工が施されてい
る。
【0029】また各試料について被削面の断面組織を観
察したところ、試料2−1の表層には非常に薄い熱影響
層が生じており、また試料2−2および2−3の表層に
は白層が生じていた。また試料2−4および2−5の表
層には加工変質層は生じていなかった。
【0030】この断面組織と図2との結果より、SUJ
2の場合と同様に、白層・熱影響層がある場合には、高
検査周波数側の電圧値が低検査周波数側の電圧値に比べ
て+側に高くなり、白層・熱影響層がないか、または非
常に軽微な場合には、逆に−側に下がっている。
【0031】図1および図2の検査結果より、加工変質
層の有無や厚さの程度に応じて、高検査周波数側の電圧
値が変化していることがわかる。つまり本実施例の検出
方法を用いれば、低検査周波数数側の電圧値を基準とし
て高検査周波数側の電圧値の変化を読取ることにより、
表層の加工変質層の有無や厚さを知ることができる。
【0032】このことを利用すれば、多重周波数方式で
の渦電流方式を用いることにより、加工を受けた表面を
渦電流センサで検査することのみで、焼入れ鋼の切削加
工および研削加工で最表面に発生する加工変質層の程度
を、非破壊で実用上十分な程度に知ることができる。
【0033】今回開示された実施例はすべての点で例示
であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ
び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から、本発明の渦電流方式の
非破壊検出方法によれば、母材の材料ロットや熱処理ロ
ットの差による影響を受けることなく、切削加工または
研削加工によって生じた最表面の加工変質層の有無やそ
の程度を非破壊で精度よく検出することが可能になっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】SUJ2焼入れ品を切削した試料について本発
明の一実施例における非破壊検出方法で検出した渦流探
傷装置による浸透深さと電圧との関係を示すグラフであ
る。
【図2】S53C高周波焼入れ品を切削した試料につい
て本発明の一実施例における非破壊検出方法で検出した
渦流探傷装置による浸透深さと電圧との関係を示すグラ
フである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試験コイルに励磁電流を流して試料内に
    渦電流を誘導し、その渦電流によって試験コイルに生じ
    るインピーダンスの変化を検出する渦電流方式の非破壊
    検出方法であって、 前記励磁電流の周波数を変化させて測定試料における低
    周波数側および高周波数側の少なくとも2回のインピー
    ダンスの変化を測定し、その測定値を対比することによ
    って前記測定試料に生じた金属組織の変化を検出する、
    渦電流方式の非破壊検出方法。
  2. 【請求項2】 ゼロ模範とゲイン模範とを用いて前記低
    周波数側および高周波数側の前記測定値の比較を行な
    う、請求項1に記載の渦電流方式の非破壊検出方法。
  3. 【請求項3】 焼入れ鋼を加工したものを前記測定試料
    とし、前記測定試料の前記低周波数側測定値と前記高周
    波数側測定値とを対比することで前記焼入れ鋼の加工に
    おいて発生する加工変質層を検出する、渦電流方式の非
    破壊検出方法。
JP1105397A 1997-01-24 1997-01-24 渦電流方式の非破壊検出方法 Pending JPH10206395A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1105397A JPH10206395A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 渦電流方式の非破壊検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1105397A JPH10206395A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 渦電流方式の非破壊検出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10206395A true JPH10206395A (ja) 1998-08-07

Family

ID=11767290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1105397A Pending JPH10206395A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 渦電流方式の非破壊検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10206395A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131287A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Japan Science & Technology Corp 磁気計測による探傷方法及び装置
JP2004198246A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Nsk Ltd 軸受負荷状態診断方法
JP2007510916A (ja) * 2003-11-10 2007-04-26 フラウンホファー ゲセルシャフトツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー.ファオ. 部分硬化加工物の軟質ゾーン領域の幅を定量的に決定する方法
JP2011013147A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Jtekt Corp 加工変質層検出装置
JP2011106932A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Jtekt Corp 加工変質層検出装置および加工変質層検出方法
JP2018021800A (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社ジェイテクト 工作物の研削焼け検査方法及び研削焼け検査装置
WO2025033280A1 (ja) * 2023-08-10 2025-02-13 株式会社牧野フライス製作所 ワークの加工変質層の測定方法、ワークの加工方法、加工変質層測定装置及び工作機械

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131287A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Japan Science & Technology Corp 磁気計測による探傷方法及び装置
JP2004198246A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Nsk Ltd 軸受負荷状態診断方法
JP2007510916A (ja) * 2003-11-10 2007-04-26 フラウンホファー ゲセルシャフトツール フェールデルンク ダー アンゲヴァンテン フォルシュンク エー.ファオ. 部分硬化加工物の軟質ゾーン領域の幅を定量的に決定する方法
JP2011013147A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Jtekt Corp 加工変質層検出装置
JP2011106932A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Jtekt Corp 加工変質層検出装置および加工変質層検出方法
JP2018021800A (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社ジェイテクト 工作物の研削焼け検査方法及び研削焼け検査装置
WO2025033280A1 (ja) * 2023-08-10 2025-02-13 株式会社牧野フライス製作所 ワークの加工変質層の測定方法、ワークの加工方法、加工変質層測定装置及び工作機械
JP2025026026A (ja) * 2023-08-10 2025-02-21 株式会社牧野フライス製作所 ワークの加工変質層の測定方法、ワークの加工方法、加工変質層測定装置及び工作機械

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4998820B2 (ja) 渦流検査方法及び該渦流検査方法を実施するための渦流検査装置
JP4998821B2 (ja) 渦流検査方法及び該渦流検査方法を実施するための渦流検査装置
EP2360467A1 (en) Barkhausen noise inspection apparatus and inspection method
JP6601599B1 (ja) 転動部品の検査方法及び転動部品の検査装置
US4207519A (en) Method and apparatus for detecting defects in workpieces using a core-type magnet with magneto-sensitive detectors
US20060202687A1 (en) Inspection of non-planar parts using multifrequency eddy current with phase analysis
JP2009036682A (ja) 渦電流センサ、硬化層深さ検査装置及び硬化層深さ検査方法
JP3048176B2 (ja) 欠陥検出装置及び方法
JP3266899B2 (ja) 磁性金属体の探傷方法および装置
JP2013224916A (ja) 研削焼け判定装置および研削焼け判定方法
JP2009031224A (ja) 渦電流センサ、焼き入れ深さ検査装置、および焼入れ深さ検査方法
JPH0641938B2 (ja) ジルコニウム合金材の非破壊測定方法
Shimosaka et al. In-situ evaluation of surface integrity modifications by means of Barkhausen noise measurement
JPH0628690Y2 (ja) 金属板の欠陥検出装置
US7423423B2 (en) Method for quantitatively determining the width of a soft zone area of a partially hardened workpiece
JP2001059836A (ja) 渦流探傷方法および装置
US11125723B2 (en) Eddy current testing for measuring residual stress around cold-worked holes
JP2000227422A (ja) 渦流探傷法
JPS63311165A (ja) 磁気探傷方法及び装置
JPS6332142B2 (ja)
JP2003315173A (ja) 渦電流を利用した渦流探傷機による加工品の残留応力の検出方法
CN112683997A (zh) 一种巴克豪森噪声分析法监控轴承套圈表面磨削质量方法
Mohd et al. The Effect of Gain and Frequency on Eddy Current Testing for Copper Material Defect Inspection
Oswald-Tranta Automated surface crack detection with inductive thermography
JP5747666B2 (ja) 焼入れ鋼のオーバーヒート検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20040820

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050104

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050304

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050419

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050913