Устройство оценки структуры металла катаных стальных листов, способ оценки структуры металла катаного стального листа, производственное оборудование для изготовления стального изделия, способ изготовления стального изделия и способ управления качеством стального изделия
Использование: для оценки структуры металла катаных стальных листов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство оценки структуры металла катаных стальных листов, содержащее блок измерения магнитного свойства, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания посредством выполнения в указанных по меньшей мере двух различных направлениях намагничивания следующих операций: создание магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении и измерение магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа; и блок определения, выполненный с возможностью определения структуры металла в заданной точке оценки на основе магнитного свойства, измеряемого блоком измерения магнитного свойства, причем блок определения выполнен с возможностью вычисления циклически изменяющегося компонента, для различения структуры металла, исходя из циклически изменяющегося компонента указанного магнитного свойства в направлении намагничивания и с возможностью определения структуры металла в заданной точке оценки на основе указанного циклически изменяющегося компонента. Технический результат: обеспечение возможности достоверно оценить структуру металла стального изделия посредством неразрушающего контроля. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству оценки структуры металла катаных стальных листов, которое оценивает структуру металла поверхностного слоя высокопрочного катаного стального листа, используя электромагнитное измерение, способу оценки структуры металла катаного стального листа, производственному оборудованию для изготовления стальных изделий, способу изготовления стальных изделий и способу управления качеством стальных изделий.
Уровень техники
Высокопрочные стальные листы, в общем изготавливают, используя метод, называемый процессом термомеханического контроля (TMCP), в котором сочетаются регулируемая прокатка и регулируемое охлаждение. Для увеличения прочности стального листа с помощью метода TMCP эффективным является повышение скорости охлаждения во время регулируемого охлаждения. Однако регулируемое охлаждение, выполняемое с высокой скоростью, вызывает быстрое охлаждение поверхностного слоя стального листа и легко приводит к изменениям структуры металла поверхностного слоя по сравнению с внутренней частью стального листа. Таким образом, структура металла поверхностного слоя является ключевым фактором для поддержания свойств стального листа соответствующими. Что касается вышеуказанного уровня техники, в Патентной литературе 1 раскрывается способ оценки структуры металла стального листа. В частности, способ, раскрытый в Патентной литературе 1, оценивает обработанную ферритную фракцию на основе дифракционных картин обратно рассеянных электронов (EBSD), используя электронный микроскоп, и оценивает соотношение площадей смешанного слоя мартенсит-аустенит посредством наблюдения через оптический микроскоп состояния после травления с использованием агрессивной жидкости.
Перечень противопоставленных документов
Патентная литература
Патентная литература 1: выложенная патентная заявка Японии № 2018-31069.
Сущность изобретения
Техническая проблема
Способ оценки структуры металла, используя электронный микроскоп и оптический микроскоп, как раскрыто в Патентной литературе 1, является оценкой не в режиме реального времени, выполняемой посредством сбора образцов. Таким образом, с помощью указанного способа сложно оценивать структуру металла стального листа без разрушения листа.
С учетом вышеописанной проблемы задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство оценки структуры металла катаных стальных листов и способ оценки структуры металла катаного стального листа, которые можно использовать для оценки структуры металла катаного стального листа посредством неразрушающего контроля. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить производственное оборудование для изготовления стальных изделий, способ изготовления стальных изделий и способ управления качеством стальных изделий, которые позволяют оценивать структуру металла стального изделия посредством неразрушающего контроля и, таким образом, повысить производственные показатели при изготовлении стального изделия.
Решение проблемы
Устройство оценки структуры металла катаных стальных листов по настоящему изобретению содержит: блок измерения магнитного свойства, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания посредством выполнения операций по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания: создание магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении; и измерение магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа; и блок определения, выполненный с возможностью определения структуры металла в заданной точке оценки на основе магнитного свойства, измеренного блоком измерения магнитных свойств.
Блок определения может быть выполнен с возможностью вычисления циклически изменяющегося компонента для того, чтобы различить структуру металла исходя из циклически изменяющегося компонента магнитного свойства в направлении намагничивания и определять структуру металла в заданной точке оценки на основе циклически изменяющегося компонента.
Блок определения может быть выполнен с возможностью определения структуры металла в заданной точке оценки на основе разницы между магнитными свойствами в различных направлениях намагничивания для заключения о диапазоне изменения магнитного свойства среди магнитных свойств в соответствующих направлениях намагничивания.
Блок измерения магнитных свойств может содержать: комплект измерительных преобразователей, содержащий по меньшей мере две измерительных преобразователя, каждый из которых содержит механизм, выполненный с возможностью создания магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении, и механизм, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа, причем указанные по меньшей мере два измерительных преобразователя расположены таким образом, что они ориентированы в соответствующих различных направлениях намагничивания; и механизм перемещения, выполненный с возможностью перемещения катаного стального листа и комплекта измерительных преобразователей относительно друг друга.
Блок измерения магнитных свойств может содержать: комплект измерительных преобразователей, предназначенный по меньшей мере для двух различных направлений намагничивания и содержащий множество измерительных преобразователей, каждый из которых содержит механизм, выполненный с возможностью создания магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении, и механизм, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа, причем измерительные преобразователи расположены в направлении ширины катаного стального листа; и механизм перемещения, выполненный с возможностью перемещения катаного стального листа и комплекта измерительных преобразователей относительно друг друга.
Способ оценки структуры металла катаного стального листа по настоящему изобретению включает в себя: этап измерения магнитного свойства в заданной точке оценки по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания посредством выполнения обработки по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания: создание магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении; и измерение магнитного свойства в заданной точки оценки на поверхности катаного стального листа; и этап определения структуры металла в заданной точке оценки на основе магнитного свойства, измеренного на этапе измерения магнитного свойства.
Производственное оборудование для изготовления стального изделия по настоящему изобретению содержит: производственное оборудование для изготовления катаного стального листа; и устройство оценки структуры металла катаных стальных листов по настоящему изобретению, причем производственное оборудование для изготовления стального изделия выполнено с возможностью изготовления стального изделия при выполнении оценки структуры катаного стального листа, изготавливаемого на производственном оборудовании для изготовления катаного стального листа, используя устройство оценки структуры металла.
Способ изготовления стального изделия по настоящему изобретению включает в себя: этап изготовления стального изделия при выполнении оценки структуры металла стального изделия, используя способ оценки структуры металла катаного стального листа по настоящему изобретению.
Способ управления качеством стального изделия по настоящему изобретению включает в себя: этап управления качеством стального изделия посредством классификации стального изделия по структуре металла стального изделия, используя способ оценки структуры металла катаного стального листа по настоящему изобретению.
Полезные эффекты изобретения
Устройство оценки структуры металла катаных стальных листов и способ оценки структуры металла катаного стального листа по настоящему изобретению можно использовать для оценки структуры металла катаного стального листа посредством неразрушающего контроля. Производственное оборудование для изготовления стальных изделий, способ изготовления стальных изделий и способ управления качеством стальных изделий по настоящему изобретению позволяют осуществлять неразрушающий контроль структуры металла стального изделия и, таким образом, повысить производственные показатели при изготовлении стального изделия.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 – схема компоновки устройства оценки структуры металла катаных стальных листов в качестве варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 2 – компоновка измерительного преобразователя, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 – модификация измерительного преобразователя, показанного на фиг. 2;
фиг. 4 – схема последовательности операций оценки структуры металла катаных стальных листов в качестве варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 5 – схема, поясняющая процессы обработки на этапах с S1 по S3, показанных на фиг. 4;
фиг. 6 – схема, иллюстрирующая компоновку поворотного механизма и подъемного механизма измерительного преобразователя;
фиг. 7 – пример компоновки комплекта измерительных преобразователей;
фиг. 8 – пример компоновок комплекта измерительных преобразователей;
фиг. 9 – графики примеров, в которых магнитное свойство катаного стального листа измеряется в каждом из направлений намагничивания;
фиг. 10 – график примера, в котором оценивается структура металла катаного стального листа;
фиг. 11 – график примера, в котором оценивается структура металла катаного стального листа.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже со ссылкой на чертежи в качестве варианта осуществления настоящего изобретения приведено описание устройства оценки структуры металла катаных стальных листов и способа оценки структуры металла катаного стального листа.
Компоновка
Ниже со ссылкой на фиг. 1 – 3 в качестве варианта осуществления настоящего изобретения приведено описание компоновки устройства оценки структуры металла катаных стальных листов. На фиг. 1 в качестве варианта осуществления настоящего изобретения представлена схема, показывающая компоновку устройства оценки структуры металла катаных стальных листов. На фиг. 2(a) и 2(b) представлены вид сбоку и вид в плане, где показана компоновка измерительного преобразователя 2 из фиг. 1. На фиг. 3(a) и 3(b) представлены вид сбоку и вид в плане, где показана компоновка модификации измерительного преобразователя 2 из фиг. 2.
Как показано на фиг. 1, в качестве варианта осуществления настоящего изобретения устройство 1 оценки структуры металла катаных стальных листов содержит измерительный преобразователь 2, который выполняет обработку посредством прикладывания магнитного поля к поверхности катаного стального листа в некотором направлении и измерения магнитных свойств в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа. Эта операция выполняется по меньшей мере для двух или более различных направлений намагниченности для измерения магнитного свойства в заданной точке оценки по меньшей мере в двух или более различных направлениях намагниченности. Устройство 1 оценки структуры металла также содержит определитель 3, который определяет структуру металла в заданной точке оценки размером приблизительно от нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров на основе магнитных свойств, измеряемых измерительным преобразователем 2.
Как показано на фиг. 2(a) и 2(b), измерительный преобразователь 2 содержит намагничивающее ярмо 21 и магнитный датчик 22.
Намагничивающее ярмо 21 представляет собой U-образный элемент, выполненный из элемента 21a, элемента 21b и элемента 21c, простирающийся от соответствующих концов элемента 21a к поверхности катаного стального листа S. Вокруг элемента 21a намотана катушка 23 возбуждения. Намагничивающее ярмо 21 создает магнитное поле в направлении намагничивания, обозначенного стрелкой, в поверхностном слое катаного стального листа S посредством подачи тока в катушку 23 возбуждения.
Магнитный датчик 22 измеряет магнитные свойства катаного стального листа S, в котором создается магнитное поле с помощью намагничивающего ярма 21, и выводит данные об измеренных магнитных свойствах на определитель 3. Как показано на фиг. 3(a) и 3(b), катушка 23 возбуждения может использоваться в качестве магнитного датчика 22 посредством обнаружения изменения тока, протекающего в катушке 23 возбуждения, причем это изменение зависит от магнитных свойств катаного стального листа S.
Способ
Ниже со ссылкой на фиг. 4 – 9 в качестве варианта осуществления настоящего изобретения приведено описание способа оценки структуры металла катаного стального листа. На фиг. 4 в качестве варианта настоящего изобретения показана схема последовательности операций оценки структуры металла катаных стальных листов. На фиг. 5 схематически показана обработка на этапах с S1 по S3.
Как показано на фиг. 4, в качестве варианта осуществления настоящего изобретения обработка для оценки структуры металла катаного стального листа предусматривает установку измерительного преобразователя 2 для создания магнитного поля в заданном направлении намагничивания в катаном стальном листе S (этап S1), и создание магнитного поля в заданном направлении намагничивания в катаном стальном листе S и измерение магнитных свойств (этап S2). Далее определяется, завершено ли измерение магнитных свойств для всех направлений намагничивания; при этом магнитные свойства должны быть измерены по меньшей мере в двух или более направлениях (этап S3). Если измерения не завершены (НЕТ на этапе S3), измерительный преобразователь 2 устанавливают для создания магнитного поля в направлении намагничивания, для которого магнитные свойства ещё не измерены. Если измерения закончены (ДА на этапе S3), определитель 3 оценивает (определяет) структуру металла катаного стального листа S на основе магнитного свойства, измеренного измерительным преобразователем 2, при каждом направлении намагничивания (этап S4).
В частности, этапы обработки с S1 по S3 повторяют, измеряя магнитные свойства при повороте измерительного преобразователя 2 на горизонтальной плоскости с шагом A градусов для изменения направления намагничивания, при этом заданная точка P оценки на поверхности катаного стального листа S остается в центре измерительного преобразователя 2, как показано на фиг. 5. При измерении каждого магнитного свойства, например, согласно способу, раскрытому в японском переводе международной заявки РСТ, выложенной под № H2-504077, напряженность тангенциального магнитного поля и высокочастотная составляющая (описано ниже) измеряются каждый раз в качестве магнитных свойств, когда создается переменное магнитное поле, генерируемое синусоидальным сигналом, а максимальная величина и средняя величина напряженности тангенциального магнитного поля, магнитная коэрцитивная сила, коэффициент высокочастотной составляющей и другие элементы вычисляются.
Переменное магнитное поле создается посредством применения сигнала, причем на основной низкочастотный синусоидальный сигнал накладывается высокочастотный синусоидальный сигнал, а именно, сигнал, имеющий амплитуду приблизительно от одной до одной сотой амплитуды основного низкочастотного (50 – 500 Гц) синусоидального сигнала и частоту приблизительно от одного кГц до десяти кГц, Упомянутая высокочастотная составляющая является сигналом наблюдения для полученной в результате наложения высокочастотной составляющей, помимо измеряемых измерительным преобразователем 2 сигналов намагничивания (или токовых сигналов, наблюдаемых, если измерительный преобразователь 2 не используется). Напряженность тангенциального магнитного поля соответствует амплитуде этой высокочастотной составляющей.
В это время поворотный механизм 4 для поворота измерительного преобразователя 2 на горизонтальной плоскости и подъемный механизм 5 для подъема измерительного преобразователя 2, как показано на фиг. 6, используются для того, чтобы измерительный преобразователь 2 автоматически поворачивался и намагничивался в заданном направлении намагничивания и измерял магнитные свойства. Этот процесс может повторяться для заданных направлений намагничивания. В качестве другого способа, как показано на фиг. 7, магнитные свойства в каждом направлении намагничивания могут измеряться с помощью комплекта измерительных преобразователей 2, причем измерительные преобразователи 2 расположены таким образом, чтобы они были обращены в соответствующих направлениях намагничивания, подлежащих измерению. В этом способе многократно измеряются магнитные свойства при перемещении катаного стального листа S и комплекта измерительных преобразователей относительно друг друга. В качестве еще одного способа, как показано на фиг. 8, магнитные свойства в каждом направлении намагничивания могут измеряться с помощью комплектов измерительных преобразователей, расположенных таким образом, что они обращены в соответствующих направлениях намагничивания, подлежащих измерению, и содержат множество измерительных преобразователей 2, расположенных в направлении ширины катаного стального листа S. В этом способе многократно измеряются магнитные свойства при перемещении катаного стального листа S и комплектов измерительных преобразователей относительно друг друга.
На фиг. 9(a) и 9(b) представлены графики, показывающие примеры, где магнитные свойства катаных стальных листов S, имеющих разные структуры металла, измерены в каждом из направлений намагничивания, используя одни и те же условия намагничивания. В этих примерах направления намагничивания поворачиваются с шагом 15 градусов, а именно, 0°, 15°, 30°, …, 345°. Таким образом, магнитные свойства измерены через каждые 15 градусов и получены для 360 градусов. Для измерения может быть выбран любой угловой интервал, причем интервалы не обязательно должны быть постоянными. Примеры на фиг. 9(a) и 9(b) показывают, что зависимость магнитных свойств от направления намагничивания значительно отличается из-за структуры металла. В частности, в примере на фиг. 9(a) резкое изменение наблюдается в каждом 90° цикле направления намагничивания. Изменения свидетельствуют о наличии сильной анизотропии. По этой причине желательно выполнять измерения по меньшей мере каждые 45°, для отслеживания изменений в 90° цикле. Оценка может выполняться для направлений намагничивания в диапазоне 180° или 90° вместо 360°.
В процессе на этапе S4 определитель 3 определяет анизотропию на основе магнитного свойства при каждом направлении намагничивания, измеренного с помощью измерительного преобразователя 2. В настоящем варианте определитель 3 оценивает анизотропию магнитного свойства посредством вычисления компонента в разложении в ряд Фурье, соответствующего углу направления намагничивания. В частности, определитель 3 вычисляет компонент F (P, n), выраженный приведенным ниже выражением (1), при этом величина магнитного свойства, измеренная при направлении намагничивания, составляющем угол θ, задана как P(θ), а степень ряда Фурье задана как n. В этом вычислении, к примеру, компонент F(P, 4), где n = 4, соответствует циклически изменяющемуся компоненту в цикле 90°. Определитель 3 определяет структуру металла в заданной точке P оценки на основе полученного компонента F (P, n). Способ определения определяется посредством предварительного изучения взаимосвязи между магнитными свойствами исследуемого материала и структурой материала. В примерах на фиг. 9(a) и 9(b) показан компонент F(P, 4). При этом используется предварительно заданная пороговая величина TP,4 определения, и если величина компонента F(P, 4) равна или больше заданной пороговой величины TP,4 определения, тогда выявляют в заданной точке P оценки структуру A металла. Если компонент F(P, 4) меньше пороговой величины TP,4 определения, тогда выявляют структуру В металла в заданной точке P оценки. Несмотря на то, что выше был описан пример, использующий цикл 90°, может использоваться любой компонент, который не относится к циклу 90°, если заданное различие достаточно большое для выявления различия между структурами металла. Другими словами, эффективным является использование интенсивности циклически изменяющегося компонента, полученную при таком угле, который позволяет различить структуры металла друг от друга.
(1)
Также возможен такой способ, в котором используется набор {P(θ)}θ величин магнитных свойств, как представлено в приведенном ниже выражении (2), полученных в соответствующих направлениях намагничивания, и определяют структуру металла посредством оценки диапазона изменения величины P(θ). Например, на основе вычисления максимальной величины maxP и минимальной величины minP и вычисления разницы ΔP между максимальной величиной maxP и минимальной величиной minP, используя приведенное ниже выражение (3), если разница ΔP равна или больше предварительно заданной пороговой величины TΔP определения, может быть выявлено, что структура металла в заданной точке P оценки является структурой A металла. Если разница ΔP меньше предварительно заданной пороговой величины TΔP определения, может быть выявлено, что структура металла в заданной точке P оценки является структурой B металла. Разница ΔP не ограничивается разностью между максимальной величиной maxP и минимальной величиной minP. Поскольку необходимо оценивать лишь насколько колеблется величина P(θ), чтобы делать вывод о диапазоне изменения магнитного свойства, может оцениваться разница между значениями P(θ) для конкретных углов.
(2)
(3)
Как понятно из вышеприведенного описания, поскольку зависимость магнитного свойства от направления намагничивания имеет различия между структурами металла, устройство 1 оценки структуры металла катаных стальных листов в качестве варианта осуществления настоящего изобретения определяет структуру металла катаного стального листа S посредством измерения магнитных свойств по меньшей мере в двух или более направлениях намагничивания и вычисления зависимости магнитных свойств от направления намагничивания. Таким образом, устройство 1 оценки структуры позволяет выполнять оценку структуры металла катаного стального листа S неразрушающим способом.
Первый пример
В первом примере к стальному листу было приложено синусоидальное магнитное поле частотой 125 Гц, и в качестве магнитного свойства были измерены величины напряженности тангенциальной составляющей магнитного поля. Всего были заданы 24 направления намагничивания с интервалами 15°, а именно, 0°, 15°, 30°, … , 345°, относительно направления прокатки. Был оценен компонент F(P, 4), соответствующий циклически изменяющемуся компоненту в цикле 90°. Пороговая величина TP,4 определения была задана равной 0,07. Если абсолютная величина компонента F(P, 4) равна или меньше пороговой величины TP,4 определения, тогда установлено, что структура металла в заданной точке P оценки является бейнитом. Если абсолютная величина компонента F(P, 4) больше пороговой величины TP,4 определения, тогда установлено, что структура металла в заданной точке P оценки является структурой феррит плюс бейнит. Это структура, имеющая сильную магнитную анизотропию. При наблюдении вышеуказанной заданной точки P оценки с помощью микроскопа с целью классификации структуры металла было выполнено также наблюдение участка рядом с заданной точкой P оценки. Металлические структуры соответствующих заданных точек оценки указаны в табл. 1, и величины компонентов F(P, 4) приведены на фиг. 10. Как показано на фиг. 10, структура металла может быть определена посредством оценки зависимости магнитного свойства от направления намагничивания.
Таблица 1
| № | Основной материал | Структура металла |
| 1 | A | Феррит и бейнит |
| 2 | A | Феррит и бейнит |
| 3 | A | Феррит и бейнит |
| 4 | B | Бейнит |
| 5 | B | Бейнит |
| 6 | B | Бейнит |
| 7 | C | Бейнит |
| 8 | C | Бейнит |
| 9 | C | Бейнит |
Второй пример
Во втором примере, используя тот же самый исследуемый объект, подлежащий измерению, и тот же самый способ измерения магнитных свойств, как и в первом примере, была вычислена указанная разница ΔP, и пороговая величина TΔP определения была задана равной 0,03. Если разница ΔP равна или больше пороговой величины TΔP определения, тогда установлено, что структура металла в заданной точке P оценки является структурой «феррит и бейнит». Если разница ΔP меньше пороговой величины TΔP определения, тогда установлено, что структура металла в заданной точке P оценки является бейнитом. Значения разницы ΔP, полученные в соответствующих заданных точках оценки, представлены на фиг. 11. Как показано на фиг. 11, структура металла может быть определена посредством оценки зависимости магнитного свойства от направления намагничивания.
Выше приведено описание применения варианта осуществления изобретения, созданного авторами настоящего изобретения. Следует принять во внимание, что описание и чертежи варианта осуществления изобретения, служащие в качестве части раскрытия настоящего изобретения, не рассматриваются в качестве ограничения настоящего изобретения. Например, устройство 1 оценки структуры металла катаных стальных листов в качестве варианта осуществления настоящего изобретения устанавливается на известное или неизвестное производственное оборудование для производства катаных стальных листов, и стальное изделие изготавливается с выполнением оценки структуры металла катаного стального листа, изготавливаемого на производственном оборудовании для производства катаных стальных листов. Эта компоновка может повысить производственные показатели при изготовлении катаного стального листа. Кроме того, производственное оборудование для производства катаных стальных листов, оснащенное устройством 1 оценки структуры металла катаных стальных листов в качестве варианта выполнения настоящего изобретения, устанавливается на известное или неизвестное производственное оборудование для производства стальных изделий. Стальное изделие изготавливается с выполнением оценки структуры металла катаного стального листа, изготавливаемого на производственном оборудовании для производства катаных стальных листов. Эта компоновка может повысить производственные показатели при изготовлении стального изделия. Стальное изделие изготавливается с оценкой структуры металла стального изделия (в частности, структуры металла катаного стального листа, обрабатываемого для изготовления стального изделия, или катаного стального листа, из которого изготовлено стальное изделие), используя устройство 1 оценки структуры металла катаных стальных листов и способ оценки структуры металла катаного стального листа в качестве варианта осуществления настоящего изобретения. Эта компоновка может повысить производственные показатели при изготовлении стального изделия. Кроме того, устройство 1 оценки структуры металла катаных стальных листов и способ оценки структуры металла катаного стального листа в качестве варианта осуществления настоящего изобретения используются для классификации стального изделия согласно структуре металла стального изделия (а именно, структуре металла катаного стального листа, обрабатываемого для изготовления стального изделия, или катаного стального листа, из которого должно быть изготовлено стальное изделие), тем самым, обеспечивается управление качеством стального изделия.
Промышленная применимость
В соответствии с настоящим изобретением, могут быть предоставлены устройство оценки структуры металла катаных стальных листов и способ оценки структуры металла катаного стального листа, позволяющие выполнять оценку структуры металла катаного стального листа с помощью неразрушающего контроля. В соответствии с настоящим изобретением, предоставляются производственное оборудование для изготовления стальных изделий, способ изготовления стальных изделий и способ управления качеством стальных изделий, которые могут повысить производственные показатели при изготовлении стального изделия за счет оценки структуры металла стального продукта посредством неразрушающего контроля.
Перечень номеров позиций
1 – устройство оценки структуры металла катаных стальных листов
2 – измерительный преобразователь
3 – определитель
4 – поворотный механизм
5 – подъемный механизм
21 – намагничивающее ярмо
21a, 21b, 21c – элемент
22 – магнитный датчик
23 – катушка возбуждения
P – заданная точка оценки
S – катаный стальной лист.
1. Устройство оценки структуры металла катаных стальных листов, содержащее:
блок измерения магнитного свойства, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания посредством выполнения в указанных по меньшей мере двух различных направлениях намагничивания следующих операций: создание магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении и измерение магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа; и
блок определения, выполненный с возможностью определения структуры металла в заданной точке оценки на основе магнитного свойства, измеряемого блоком измерения магнитного свойства,
причем блок определения выполнен с возможностью
вычисления циклически изменяющегося компонента, для различения структуры металла, исходя из циклически изменяющегося компонента указанного магнитного свойства в направлении намагничивания, и
с возможностью определения структуры металла в заданной точке оценки на основе указанного циклически изменяющегося компонента.
2. Устройство оценки структуры металла катаных стальных листов по п. 1, в котором блок измерения магнитного свойства содержит:
комплект измерительных преобразователей, содержащий по меньшей мере два измерительных преобразователя, каждый из которых содержит
механизм, выполненный с возможностью создания магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении, и
механизм, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа,
причем указанные по меньшей мере два измерительных преобразователя расположены таким образом, чтобы они были ориентированными в соответствующих различных направлениях намагничивания; и
механизм перемещения, выполненный с возможностью перемещения катаного стального листа и комплекта измерительных преобразователей относительно друг друга.
3. Устройство оценки структуры металла катаных стальных листов по п. 1, в котором блок измерения магнитного свойства содержит:
комплект измерительных преобразователей, предназначенный для указанных по меньшей мере двух различных направлений намагничивания и содержащий множество контактных измерительных преобразователей, каждый из которых содержит
механизм, выполненный с возможностью создания магнитного поля на поверхности катаного стального листа в одном направлении, и
механизм, выполненный с возможностью измерения магнитного свойства в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа,
причем измерительные преобразователи расположены в направлении ширины катаного стального листа; и
механизм перемещения, выполненный с возможностью перемещения катаного стального листа и комплекта измерительных преобразователей относительно друг друга.
4. Способ оценки структуры металла катаного стального листа, характеризующийся тем, что:
измеряют магнитное свойство в заданной точке оценки по меньшей мере в двух различных направлениях намагничивания посредством выполнения в указанных по меньшей мере двух различных направлениях намагничивания операций, на которых:
создают магнитное поле на поверхности катаного стального листа в одном направлении; и
измеряют магнитное свойство в заданной точке оценки на поверхности катаного стального листа; и
определяют структуру металла в заданной точке оценки на основе указанного измеренного магнитного свойства,
при этом вычисляют циклически изменяющийся компонент, для различения структуры металла, исходя из циклически изменяющегося компонента указанного магнитного свойства в направлении намагничивания, и
определяют структуру металла в заданной точке оценки на основе указанного циклически изменяющегося компонента.
5. Производственное оборудование для изготовления стального изделия, содержащее:
производственное оборудование для изготовления катаного стального листа; и
устройство оценки структуры металла катаных стальных листов по любому из пп. 1 – 3,
при этом производственное оборудование для изготовления стального изделия выполнено с возможностью изготовления стального изделия при оценивании структуры катаного стального листа, изготавливаемого на производственном оборудовании для изготовления катаного стального листа, с использованием устройства оценки структуры металла.
6. Способ изготовления стального изделия, характеризующийся тем, что
изготавливают стальное изделие при оценивании структуры металла стального изделия с использованием способа оценки структуры металла катаного стального листа по п. 4.
7. Способ управления качеством стального изделия, характеризующийся тем, что управляют качеством стального изделия посредством классификации стального изделия в соответствии со структурой металла указанного стального изделия, используя способ оценки структуры металла катаного стального листа по п. 4.
