JPS5929812B2 - 鉄鋼材の表面疵検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘導加熱により金属材料の表面疵を熱的に高
温顕在化し、光学的走査系と光電変換系を具備した走査
型放射計によつて、加熱直後の金属材料表面を走査測温
することにより表面疵を検出する方法に関するものであ
る。

一般的に、中間製品鉄鋼材例えばスラブ、ビレツト、ブ
ルーム等は連続鋳造、分塊圧延を経て製造される。

連続鋳造又は分塊圧延にて製造された上記鉄鋼材は、一
旦冷却され、表面疵検査、表面手入を施し、更に、再加
熱され鋼板、帯鋼、条鋼等の最終製品に製品圧延される
。

近年エネルギー節減のため、連続鋳造又は分塊圧延にて
製作された鉄鋼材を常温又は常温付近まで、冷却するこ
となく鋼材がまだ熱いうちに加熱炉に装入し、加熱炉燃
料費の節減並びに加熱炉能力の向上を計る方法（鉄鋼材
ホットチャージ）や上記連続鋳造又は分塊圧延にて製作
された鉄鋼材を全く再加熱することなく熱間圧延を行い
省エネルギーを計る方法（鉄鋼材ダイレクトロール）が
行なわれる情勢にある。

鉄鋼材ホットチャージ法やダイレクトロール法を行なう
には、連続鋳造又は分塊圧延と上記加熱炉或は熱間圧延
との途中の工程で鉄鋼材の表面疵の検出を行ないその検
出された表面疵を除去する必要がある。

中間製品鉄鋼材の表面疵の熱間検知がなされなければ、
ホットチャージ法或はダイレクトロール法を採用しうる
鉄鋼材は表面疵の発生しないものに限定される。

一方、連続鋳造又は分塊圧延にて製作される全ての鉄鋼
材にホットチャージ法、ダイレクトロール法を適用する
ときには、上記鉄鋼材の全面手入を行なわねばならずそ
のメタルロスは莫大なものとなる。省エネ効果のみなら
ずメタルロス減少等の歩留向上を計るには鉄鋼材の表面
疵の存在する部分のみをその疵深さに応じて手入すれば
良い。

このため熱間表面疵検出手段は鉄鋼材の表面疵の有無及
びその存在位置検知機能のみならず、表面疵深さレベル
の判定機能を有することが望ましい〇通常、前述の熱間
表面疵検出手段は前述のホツトチヤージダイレクトロー
ルを実施するに当つて連続鋳造工程又は分塊圧延工程と
製品圧延工程の中間工程に設置される。

又鋼種、製品サイズ等の製造条件により中間製品製造工
場と成品圧延工場の能力に差が生じることや、各々の工
程上で生じる各種の故障等の予期しないトラブルにより
、熱間表面疵検出手段で処理すべき中間製品鉄鋼材の表
面温度は常温から１２００℃程度の広い範囲でバラツキ
が生じることになる。従つて、この様な表面疵検出手段
は、どのような表面温度の鉄鋼材でも、表面疵の有無の
検知は勿論のこと、表面疵深さも検知できることが要求
される。

本出願人は上記実伏に鑑み、既に表面疵深さレベル判定
機能を備えた表面疵検出手段を提供した。

この検出手段の原理は以下の通りである。金属材料の表
面疵深さ程度の表層部に誘導加熱コイルにより、誘導電
流を流すと、誘導加熱コイルに沿つた電流の流れが疵部
分で阻止され、疵部分で電流の乱れ（集中）が生じる。

疵部で阻止された電流は疵の下部（深さ方向）及び疵の
両端へ各々の電流路の電気抵抗に従い、分流迂回する。
迂回する電流は最も電気抵抗の小さな部分に集中して流
れる。即ち疵の下部へ迂回する電流は、疵の深さ方向下
端に集中し、疵の両端へ迂回する電流は疵端に集中する
。開口巾の微少な疵を表面から平面的に見た場合誘導電
流路に於ける疵のない部分（以下正常部と略す）に比較
して疵の両端は電流密度が高くなつている。

誘導電流の熱作用により材料表面部は、加熱昇温するが
、電流密度が高くなつた疵の両端では正常部に比べて温
度が高くなる。又開口幅の充分大きな疵については、平
面的に見て疵の底部も見えており、上記疵の両端に加え
て、疵の下部（底部）も電流の集中により高温となる。
例えば、第１図は中間製品鉄鋼材即ち連続鋳造スラブ、
分塊圧延スラブに発生する表面疵の種類と表面疵の形態
と誘導加熱後の表面温度が６００℃以上に於ける目視鑑
察結果を示したもので「ひび割れ小」は疵周辺で微弱な
ホツトスポツトが、「ひび割れ大］は疵周辺で強いホツ
トスポツトが「ひび割れ亀甲型」は疵周辺にかなり強い
ホツトスポツトが認められ、「オシレーシヨン割れ」は
線伏に高温度が認められると共に強いホツトスポツトが
オーバーラツプし、「ブローホール割れ」は周辺がかな
り高温となり［ヘゲ疵」は疵全体が高温（ホツト面）と
なる。従つてこの様なことを考慮すれば誘導加熱直後の
表面温度分布を監視することにより、表面疵を検知する
ことができる。

この様な原理にもとづく表面疵検出方法に於ては誘導加
熱する金属材料の表面層厚及び表面層厚の平均昇温値を
適切に選定する事が重要であることは特願昭４９−１２
４７６０号（特開昭５１−５０７８１号公報参照のこと
）で述べた通りである。

又特願昭４９−１２４７６０号（特開昭５１−５０７８
１号公報参照のこと）では、誘導加熱後の誘導電流路に
於ける表面疵部と正常部との温度差或は温度比は誘導加
熱前の温度と、誘導加熱後の温度差即ち調整可能な平均
昇温値に比例して大きくなることも述べた。

第２図は、以上述べた表面疵検出方法を実施する表面疵
検出装置１３の一構成例を示す斜視図であつて、第３，
４図は第２図の側面図及び平面図である。

図面に於て、１は金属材料移送装置で、一連のテーブル
ローラ２と、これらのローラ２を回転駆動するモータ３
と該モータ３の電源４と、回転速度計３ａから構成され
ている。

図には示してないが、一連のローラ２は連動式になつて
いる。５は誘導加熱装置で、１巻の誘導加熱コイル６と
、該コイル６の高周波電源７とからなる。

金属材料１２は上記移送装置１により一定速度で移送さ
れ、上記加熱コイル６内を通過し、上記コイル６に沿つ
た金属材料部分が順次所定の平均昇温値だけ加熱され昇
温する。８及び９は光学的走査系と光電変換系とを具備
する走査型放射計であつて誘導加熱コイル６の入側及び
出側の金属材料１２の表面を特定の瞬時視野面積で幅方
向に線走査し、瞬時パワーに対応する電気信号を出力す
る。

１０及び１１は上記放射計８及び９の出力信号を表示す
るブラウン管である。

さて、前述平均昇温値とは、厳密には誘導電流路の誘導
加熱前後の温度分布差の電流路方向の平均値であるが、
本発明に於ける具体的な平均昇温値の計測法（設定法も
含む）としては、つぎのようなものがある。

１視野の大きな放射計を誘導加熱コイル６の入出側に設
けて、その出力差から求める方法。

２コイル６の入出側を走査する線走査型放射計からの温
度分布信号をローパスフイルタ一を通してその出力差か
ら求める方法。

３本図示例で使用した方法であるが、コイル寸法、材料
寸法、材料送り速度および必要平均昇温値から必要パワ
ーを演算し、予め定めた平均昇温値を得る様に、送り速
度とパワーを設定する方法。

４前述の１及び２の方法を組合せて使用する方法。

第５図は、第１図の前記放射計８，９にて材料１２の移
送方向の同一位置を幅方向に誘導加熱前及び直後に１回
走査した際の放射計８，９の出力信号８ａ，９ａを温度
目盛で表示したものであつて、Ｔは誘導加熱前の材料表
面温度で、θは誘導加熱による平均昇温値、θｄは表面
疵部の高温度昇温値、△θは平均昇温値θと上記昇温値
θｄと昇温差値である。

この昇温差値△θは、放射計９の出力信号に於けるピー
ク信号（疵信号）となる。△θｍは温間或は熱間の材料
の疵のない部分での多少の温度むらと放射計９の系統で
発生するノイズとからなる放射計９の出力信号に於ける
ノイズレベルを示す。本出願人は既に、金属材料表面に
於ける表面疵部の熱的顕在化能Ｋ（Ｋ値）を第（１）式
で定義した。

所定加熱速度で材料表面部を誘導加熱すると材料表面温
度はほぼ電流密度分布に従つて昇温し、かつ電流密度分
布は疵の大きさ（長さ、深さ）や形態等により定まるの
で顕在化能Ｋは、疵の大きさや形態等により定まる疵固
有のものであつて、昇温差値△θは平均昇温値に比例す
る。以上の様に顕在化能Ｋは、表面疵の長さと深さ等に
関係するが、特に第６図に示す様に表面長さｌの表面疵
１２ａがコイル６（換言すると直線状誘導電流路）と直
交する直交成分長である実効疵長さ（第６図ではＩＣＯ
Ｓθ）と、材料移送方向のコイル長さであるコイル幅Ｂ
との間に実効疵長さＩＣＯＳθ〉コイル幅Ｂの条件が満
足される時、前記顕在化能Ｋ（Ｋ値）はほぼ疵深さのみ
に関係し、平均昇温値θ一定のもとに於ける、表面疵部
のホツトスポツト温度の大きさから（出力信号９ａに於
けるピーク信号△θの大きさから）疵深さの判定が可能
であることも、特願昭５０−７９９０５号（特開昭５２
−３４８６号公報参照のこと）で述べた。

叉、本出願人は、必要平均昇温値を増大することなく表
面疵部に生じるホツトスポツトを確実に放射計の出力信
号のピークとして検知するためには、放射計の瞬時視野
面積が重要であることは特願昭５１−１９９５７号（特
開昭５２−１０４２８２号公報参照のこと）で述べた。

本出願人の前記特願昭５０−７９９０５号提案法のその
後の検討によれば、各種表面温度の鉄鋼材のうち、特に
強磁性を有する鉄鋼材の表面温度が磁気変態点温度近傍
であるとき誘導加熱による熱的顕在化能が低下し表面疵
の疵深さの判定精度が低下することを見い出した。

即ち、強磁性を有する鉄鋼材の場合磁気変態点温度で変
態潜熱をとり、誘導加熱により昇温される温度範囲内に
疵部で生じるホツトスポツトも含めて磁気変態点温度が
ある場合、即ち所定の平均昇温値の昇温過程でホツトス
ポツトも含めて磁気変態点温度を通過する様な昇温が行
われると平均昇温値一定のもとでの前記顕在化能Ｋ又は
、Ｋ値は疵深さに比例しなくなり、更に疵深さを顕在化
能との相関線の勾配が低下し高温度上昇部の昇温値の大
きさによる疵深さの判定精度が低下する。

以下所定の平均昇温値の昇温過程で表面疵部の高温度上
昇部も含めて磁気変態点温度を通過する様な昇温が行な
われると、平均昇温値一定のもとでの顕在化能Ｋが疵深
さに比例しなくなる点について詳細に説明する。本出願
人は、第２図に示す表面疵検出装置１３で、磁気変態点
温度Ｔｃ＝７５０℃の低炭素鋼（連続鋳造）スラブにつ
いて平均昇温値θ及び各種疵深さの表面疵をパラメータ
として、誘導加熱前の上記スラブ表面温度と表面疵の顕
在化能の関係を求めた。

第７図，第８図はこの結果例を示したもので、第７図は
平均昇温値θ＝１００ＣＣＪ）．第８図は平均昇温値θ
＝５０〔℃〕の結果を示している。

なお併記した疵深さｄは後述する手法で実測した数値で
、口走査型放射計９の瞬時視野面積は１×２ｍｍである
。

又高温度上昇部として検知した上記スラブの表面疵部を
段削り（表面をｉｌ毎旋削して求める疵深さ実測法）す
ることにより求めた実測疵深さと誘導加熱前の上記スラ
ブ表面温度で得られたＫ値との関係を第９，１０図に示
し、第９図及び第１０図は平均昇温値θが１００℃及び
５０℃の結果を示す。以上の第７〜１０図から加熱前の
スラブ温度が磁気変態点温度に近くにあり加熱過程で疵
部で生じる高温点が磁気変態点温度を通過する場合即ち
誘導加熱前のスラブ表面温度はＴＣＣ）、平均昇温値は
θ（℃）疵部で得られる高温点温度はθ＋△θＣＯとな
り、又顕在化能Ｋ値は次式で示されるので疵部で得られ
るホツトスポツトの温度は次式の如くなるＴ＋θ＋△θ
−Ｔ＋（１＋Ｋ）θ ・・・（３）従つて上記表面温度
Ｔが次式の関係を満足しＴ＜Ｔｃ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・（４）かつ、上記ホツトスポツト温度Ｔ＋（１＋Ｋ）
θが第（５）式の関係を満足する場合、Ｔ＋（１＋Ｋ）
θ〉Ｔｃ・・・・・・・・・・・・・・・（５）疵部の
ホツトスポツトは変態が完了するまで（又は材料が変態
潜熱をとり終えるまで）温度上昇せず、変態が完了する
と基び昇温する。

従つて変態点温度を通過する様な昇温を行なうと、本来
その表面疵の有する固有のＫ値の大なる表面疵（深さの
大なる表面疵）から順次変態点でホツトスポツト温度に
滞留を来たし、第９，１０図に示す如く同一平均昇温値
θに於ける疵深さｄとＫ値の関係が非直線性となる。な
お前記第７〜１０図にプロツトした各点は、実測疵深さ
が同一の疵に関する顕在化能Ｋのデータ群の平均値を示
しており、データ群の標準偏差入は各点とも（引詐ト０
０．０２５であつた。つまり、第９，１０図において、
疵深さとＫ値の相関線の勾配が低下する磁気変態点温度
を通過するような昇温をさせると、走査型放射計の出力
信号のピークの大きさによる疵深さ判定精度が低下する
ことになる。次に表面疵を検出する場合一般的には第５
図に示す信号レベル△θとノイズレベルへθ市Ｄ比即ち
Ｓ／Ｎ比が１．５〜２より大きい必要がある。

なぜならばＳ／Ｎ〈１．５程度の場合ノイズと信号の織
別が困難でこれらの信号を検出しようとすると疵でない
部分を疵として検出してしまう過検出率が増加してしま
うからである。既に述べたがノイズレベルΔθｍはスラ
ブ表面の温度むら、走査型放射計の光電変換器で生じる
ノイズ、信号処理系統で生じるノイズ等の合成されたも
のであり、光電変換器として光量子型赤外線検知器を使
用した場合のスラブ表面温度６００〜７００℃程度にお
ける合成ノイズレベルは温度に換算して約６℃程度とな
り、平均昇温値θそのものやその大きさには影響を受け
ず、加熱前、後でほぼ一定である。

従つて磁気変態点温度に近い表面温度の鉄鋼材の表面疵
を検知するに必要な信号レベル△θは、Ｓ／Ｎ．＞１．
５より、９℃以上のレベルが必要となる。一方表面疵の
顕在化能Ｋは疵個有のものであり、平均昇温値θには殆
んど影響を受けないので、検出しようとする最小疵深さ
（最小有害欠陥深さ）を定めれば、この最小疵深さの表
面疵のＫ値が定まり最小疵深さの表面疵を検知するに必
要な信号レベル及び必要最小平均昇温値θＭｉ！ｔが定
まる。

即ち〔必要最小平均昇温値θＭｍ〕 となる。

例えば有害欠陥深さを２關とした場合、Ｋ値は０．２と
なりノイズレベル×１．５（必要信号レベル）は前記９
℃であるから必要最小平均温値θＭｍとなる。

従つて、５０ＣＣ〕の平均昇温値でＫ≧０．２の表面欠
陥が検出可能である。ところが、磁気変態点温度を通過
させる様な昇温をした場合表面疵部に生じるホツトスポ
ツト温度が上記変態点温度で滞留しその間に正常部が昇
温することにより結果として、本来その表面疵が有する
顕在化能Ｋ値を低下してしまい、例えば第８図に示す如
く、表面温度ＴがＴく６５０℃での時５０℃昇温せしめ
るとＫ−０．４の表面疵が表面温度ＴがＴ−７００℃で
５０℃昇温せしめた結果Ｋ値は０．１に迄低下してしま
い、検出する事が出来なくなる。

即ち、表面温度Ｔ≦６５０℃のもとで平均昇温値θ−５
０℃だけ昇温せしめると必要信号レベル９℃以上の信号
レベル△θ−２０℃が得られて十分検出可能であるが一
方表面温度Ｔ−７００℃のもとで平均昇温値θ−５０℃
だけ昇温せしめると信号レベル△θ−５℃となり必要信
号レベル９℃が得られず検知不能となる。

以上述べたように誘導加熱により表面疵を熱的に顕在化
し、これを走査型放射計で検出する方式において強磁性
を有する鉄鋼材の磁気変換点温度近傍での表面疵検出は
疵の有無の検出精度、深さの検出精度共に低下する。

これらの欠点を解消するため本発明は、各種表面温度の
鉄鋼材に対して、所定の平均昇温値だけ誘導加熱するに
際して、上記所定の平均昇温値の昇温過程で表面疵部の
高温度上昇部も含めて磁気変態点温度を通過しないよう
にあらかじめ上記誘導加熱前の鉄鋼材表面温度を調整す
ることにより各種表面温度の鉄鋼材の表面疵の有無を確
実に検出すると共に精度よく疵深さを検出しようとする
ものである。

＊誘導加熱前の鉄
鋼材表面温度の調整は、冷却又は加熱して行なうことが
できる。鉄鋼材表面温度を加熱にて調整する際は、磁気
変態点温度以下の鉄鋼材については磁気変態点温度以上
に加熱し、誘導加熱による昇温過程で磁気変態点温度を
通過することを防止する。

この加熱手段としては、表面疵検出用の誘導加熱装置と
は別にオンラインに設けた誘導加熱装置や通常の加熱炉
等を使用しうる。

冷却にて調整する際には誘導加熱前の材料温度を測定し
、この材料表面温度とこの材料の検出すべき最小疵深さ
（この疵固有のＫ値）と前述の合成ノイズレベルより既
に定められた必要最小昇温値θと、疵深さ判定しなけれ
ばならない最大疵深さ（この疵固有のＫ値）とから上記
最大疵深さの表面疵部に生じる高温度上昇部が磁気変態
点温度を通過しない条件のもとに必要表面冷却量を定め
る。

口 第１表は走査型放射計９の瞬時視野１×２ｍ７！Ｌで上
記合成ノイズレベル△θｍ＝６℃のもとで、必要最小平
均昇温値θを５『Ｃ，ｌＯ『Ｃ，ｌ５Ｏ゜Ｃに固定した
際に最大疵深さ１０ｍ！まで顕在化能Ｋ（Ｋ値）と疵深
さｄとが最も勾配の大きな直線関係を維持し、高温度上
昇部の昇温値△θの大小から疵深さを判定するための冷
却要否の判定テーブルである。

Ｓ／Ｎ比−１，５のもとで最小深さ２，１，Ｏ．５ｍｍ
までの表面疵を検知し深さ判定できるものである。

第１１図は本発明の検出方法を実施する鉄鋼材の表面疵
検出装置列を示したものであつて図面に於て、１４は第
１図図示の如く構成された表面疵検出装置１３の前面に
配置された冷却式温度調整装置であつて、１５は高圧水
又は高圧空気等の冷却用流体をスラブ１６の表面上に均
等に噴出せしめるスプレーヘツダーである。１７は高圧
流体供給ポンプを示しスプレーヘツダ−１５へ高圧流体
を供給する。

１８は流量コントロールバルブであり冷却流体量を調整
する。

１９は上記ヘツダ−１５の入側のスラブ１６の幅方向中
央の表面温度を測定する光電変換系を備えた放射計であ
る。

スラブ１６の幅方向中央を測定するのはこの位置がスラ
ブ１６の最も高温点であるからであつて勿論走査型放射
計を使用して幅方向一走査での最高温度を出力するよう
にして良いＯ２０は上記放射計１９からの出力信号に応
じてＳコントロールバルブ１８の開度を調整する調節装
置である。

２１はポンプ１７を駆動するモータを示す。

２２は上記放射計９の出力信号を処理する信号処理装置
である。

なお２３はスラブ表面のうきスケールを除去すｊるデス
ケーリング装置でスラブ１６は厚板材用の連続鋳造スラ
ブである。

表面疵検出装置１３による所定の平均昇温値θは以下の
如くして決定される。

本装置列へ到達時の連続鋳造スラブ１６の表面．温度範
囲は２０〜１２００℃で磁気変態点温度Ｔｃ−７５０℃
である。

又上記スラブ１６は厚板材であるから製品圧延時の圧下
率を考慮すればこの段階で検出すべき表面疵の最小疵深
さは１ｍｍである。又前述した走査型放射計９の温度換
算した．合成ノイズレベル△θｍ＝６℃でノイズ信号Δ
θｍと疵信号△θとを識別するに必要なＳ／Ｎ比≧１．
５である。又、磁気変態点温度を通過せしめないで誘導
加熱し走査型放射計９で瞬時視野１Ｘ２ｍ？にて走・査
測温した際の深さ１ｍｍの表面疵の顕在化能ＫはＫ＝０
．１であるから、上記深さ１ｍ！の表面疵部に生じる高
温度上昇部を走査型放射計９の出力信号に於けるピーク
信号（疵信号Δθ）としてとらえるに必要な誘導加熱に
よる最小の平均昇温値θはＳ／Ｎ≧１．５，Ｓ＝Ｋθ１
．５Ｎ でなければならないのでθ〉ニー一 となるＫ
０従つて上記平均昇温値θｍｍ−９『Ｃ（キＵＰ』）
丁０．１となる。

本例では、１００℃を採用する。表面疵検出装置１３で
疵深さ判定すべき表面疵の最大深さは、今例えば１５ｍ
ｍとする。

さて、装置列に供給される連続鋳造スラブ１６の表面温
度に応じて上記平均昇温値を変更することはできないの
で表面温度が２０〜１２００℃の範囲で変化しても平均
昇温値θ＝１００℃を一定に保つが、この平均昇温値θ
＝１００℃の昇温過程で生じる上記深さ１５ｍｍの表面
疵部の高温度上昇部が磁気変態点温度Ｔｃ−７５０℃を
通過せしめないための誘導加熱前の上記スラブ１６の表
面温度Ｔは以下の通りでなければならない。

Ｔ＋（１＋Ｋ）θ〈Ｔｃ ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（６）Ｔ＜Ｔｃ−（１＋Ｋ）θ ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（７）但しＴｃ：磁気変態
点温度＝７５０℃θ：平均昇温値−１００′Ｃ Ｋ：深さ１５ｍｍの表面疵の顕在化能−１．５第（７）
式から上記表面温度Ｔ＝５００℃となる。

従つて、放射計１９で測定される連続鋳造スラブ１６の
表面温度Ｔ。による冷却要否判定テーブルは第２表の通
りとなる。冷却必要時のスラブ１６の表面温度冷却量Δ
Ｔは、以下の通りである。

即ち放射計９で測定した表面温度Ｔ。

が５００〜７５０℃内であれば、各スラブ毎にΔＴ≧Ｔ
ｏー５００を演算して冷却量△Ｔを求めるか或は一定の
冷却量△Ｔ−２５００となす。勿論スプレーヘツダ１５
からコイル６への移行過程でスラブ厚み方向内部からの
復熱で誘導加熱前のスラブ１６の表面温度ＴがＴく５０
０℃を満足しないときには、予じめスプレーヘツダ１５
による冷起量ΔＴを前記量より増加させておく。

第１１図Ａ，Ｂの装置列に於て、ローラテーブル２によ
り冷却式温度調整装置１４に供給された上記スラブ１６
はその先端から幅方向中央位置の表面温度が放射計１９
で測定され表面温度Ｔ。が５００℃以下及び７５０℃以
上であるとき該スラブ１６はスプレーヘツダ−１５で冷
却されることなく表面疵検出装置１３へ移送され、上記
コイル６内を一定速度で移動しながら上記コイル６にて
上記所定の平均昇温値θ−１００℃だけ順次加熱され、
その加熱直後の表面を走査放射計９にて走査測温される
。信号処理装置２２はこの放射計９の出力信号９ａに於
けるピークの位置から表面疵位置を検知し、更にそのピ
ークの大きさから疵深さ判定を行なう。一方表面温度Ｔ
。

が５００〜７５０℃であると各スラブ１６の移送方向各
位置の表面温度Ｔ。により調節装置２０は冷却量△Ｔ−
Ｔｏ−５００αを演算し、誘導加熱時上記表面温度Ｔが
Ｔ〈５００℃となるようにバルブ１４の開度を調整し冷
却水量を制御する。これにより誘導加熱前のスラブ１６
の表面温度Ｔを５００℃以下となし上記コイル６内を移
送しながら順次コイル６にて上記平均昇温値θ１００℃
だけ誘導加熱して、前記疵深さを判定すべき最大疵深さ
の表面疵部で生じる高温度上昇部の温度が磁気変態点温
度Ｔｃを通過せしめるのを防止し、前記同様に誘導加熱
直後のスラブ１６表面を走査測温して走査型放射計９が
出力する出力信号に於けるピークの位置から疵位置を又
、ピークの大きさから疵深さの判定を信号処理装置２２
にて行なう。

この方法によれば第９図実線で示す如く疵深さｄと顕在
化能Ｋとを最もＫ値が大きくかつ勾配の最も大きな直線
関係に維持するので表面疵検出精度。疵深さ判定精度共
に低下することなく表面疵検出装置としての性能を確保
することができる。なお第１１図に示す装置列はスラブ
上面のみを検知するものであるが、冷却装置１４に下面
用スプレーヘツダー及び放射計を設けると共に表面疵検
出装置１３に下面用走査型放射計を配置することにより
スラブ１６の上、下面を同時に検出できる。

更に、第１２図の装置列１３，１４をスラブ移送方向に
２組設け各装置列の中間にスラブの上面と下面を逆にす
る反転装置を配置し各装置列を各面専用表面疵検出装置
列となすこともできる。

なお以上の説明に於ては、磁気変態点温度以上の鉄鋼材
については、そのまま誘導加熱するようになしているが
上記温度以上では同一平均昇温値に対して、コイルの加
熱効率の低下、浸透深さの増加等により約３倍のパワー
が必要となる。従つて上記温度以上の鉄鋼材についても
第（７成で示される温度まで表面冷却すればパワーが少
なくてすむ。

この様な表面温度調整法も本発明は含む０

【図面の簡単な説明】

第１図は中間製品鉄鋼材に発生する表面疵の種類、形態
と誘導加熱後の目視鑑察結果の説明図、第２図は表面疵
検出方法を実施する表面疵検出装置例を示す斜視図で、
第３，４図は第２図の側面及び平面図である。 第５図は走査型放射計の出力信号説明図、第６図は実効
疵長さの説明図、第７図及び第８図は平均昇温値１００
℃及び５０℃に於ける誘導加熱前のスラブ表面温度と表
面疵の顕在化能との関係を示す図表、第９図及び第１０
図は平均昇温値１００℃及び５０℃に於ける誘導加熱前
のスラブ表面温度で得た顕在化能と実測疵深さとの関係
説明図、第１１図は本発明の検出方法を実施する鉄鋼材
の表面疵検出装置列の説明図である。１：金属材料移送
装置、２：テーブルローラ、３：モータ、３ａ：回転速
度計、４：電源、５：誘導加熱装置、６：誘導加熱コイ
ル、７；高周波電源、８：走査型放射計、９：走査型放
射計、１０：ブラウン管、１１：ブラウン管、１２：金
属材料、１３：表面疵検出装置、１４：冷却式温度調整
装置、１５：スプレーヘツダー、１６：厚板用連続鋳造
スラブ、１７：高圧流体供給ポンブ、１８：流量コント
ロールバルブ、１９：放射計、２０：調節装置、２１：
モータ、２２信号処理装置、２３：デスケーリング装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄鋼材の表面層に順次線状誘導電流を誘起して所定
   の平均昇温値だけ誘導加熱し、表面疵部を高温度上昇部
   として顕在化せしめると共に走査型放射計により加熱直
   後の表面を走査測温し、その出力信号のピークを表面疵
   と判定する表面疵検出方法において、上記平均昇温値の
   昇温過程で上記表面疵部の高温度上昇部が磁気変態点温
   度を通過しない様に、予じめ加熱又は冷却して上記誘導
   加熱前の鉄鋼材表面温度を調整し、鉄鋼材の表面層を検
   出しようとする表面疵の最小の疵長さに比べて、鉄鋼材
   の移送方向又は加熱コイルの移送方向の加熱コイル長さ
   の短かい加熱コイルにより誘起される線状電流により、
   上記平均昇温値だけ、順次高周波誘導加熱し、上記走査
   型放射計の出力信号のピークの大きさを検知し、次式よ
   り疵深さを判定することを特徴とする鉄鋼材の表面疵検
   出方法。 ｄ＝α・Δθ 但し、ｄは疵深さ（ｍ／ｍ）、Δθはピークの大きさ（
   ℃）、αは定数。