專利名稱：鋼材的檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于檢查經(jīng)過熱處理步驟而制造的不銹鋼材的鋼材檢查方法。
技術(shù)背景不銹鋼材，例如是將奧氏體(austenite)系不銹鋼材(JIS規(guī)格規(guī)定的 SUS304等)經(jīng)過熱處理步驟而制造。圖6及圖7示出以金屬顯微鏡觀察到的不銹鋼材的金屬組織。SUS鋼材 在熱處理步驟被適當?shù)剡M行時，金屬組織會成為如圖6所示的固熔化組織。 固熔化組織為Cr(鉻)在金屬組織內(nèi)均等分布，耐腐蝕性大的組織。適當?shù)臒?處理，是將SUS鋼材保持在1050~ 1100。C的溫度后，驟冷并使碳化物等固 熔在母材中的處理。相對于此，在熱處理步驟不充分時，金屬組織會成為如圖7所示的高敏 感性化組織。高敏感性化組織為對于腐蝕敏感的組織。不充分的熱處理，例 如將SUS鋼材于約60(TC加熱2小時以上后，緩慢地冷卻的處理。SUS鋼材 若曝露在約600。C的溫度，則Cr碳化物(Cr23C6)會析出在結(jié)晶粒界，且由于 Cr集中在結(jié)晶粒界，在結(jié)晶粒界的附近會出現(xiàn)Cr的空乏區(qū)域。由于出現(xiàn)Cr 空乏區(qū)域，會降低SUS鋼材的耐腐蝕性。圖7的金屬組織中，線的部分(例 如線L的部分)為結(jié)晶粒界。線L部分的周邊成為Cr的空乏區(qū)域。將SUS鋼材使用在制品時，在接收物料的階段，必需檢查鋼材是否滿 足充分的質(zhì)量。若接收物料不適當而買入熱處理步驟不充分的SUS鋼材并 使用在制品，有時會引起重大的問題。例如，若將熱處理步驟不充分的SUS 鋼材使用在壓力傳送器的構(gòu)成構(gòu)件，則放置在現(xiàn)場的壓力傳送器會腐蝕，有 時會引起傳送器破壞的事故。SUS鋼材即使成分相同，由于熱處理步驟有時金屬組織會變化。因此， 必需在鋼材的接收物料檢查，嚴格地檢查金屬組織的結(jié)晶狀態(tài)。在使用在流量計的不銹鋼材的供料源變更的情形，從新的供料源拿到的 不銹鋼材，究竟經(jīng)由如何的熱處理步驟所制造，為不明的。因此，買方必需 進行接收物料檢查以知是否滿足充分的質(zhì)量。 以往，不銹鋼材的檢查有如下作法。(a) 以熒光X射線分析裝置分析不銹鋼材的成分。(b) 使用金屬顯微鏡來觀察不銹鋼材的金屬組織。專利文獻1中記載，以超聲波檢查裝置檢查鋼材的填角焊接(fillet welding)部的焊接缺陷的檢查方法。專利文獻2記載通過以電磁超聲波感應(yīng)器在鋼材表面流過渦電流，而診 斷鋼材的熱履歷的診斷方法。[專利文獻1]日本特開平10-10094號公報[專利文獻2]日本特開平8-Z78287號公才艮發(fā)明內(nèi)容但是，(a)的作法，雖能分析鋼材的成分，但無法檢查金屬組織的狀態(tài)。此外，(b)的作法，由于以金屬顯微鏡進行組織觀察，因此檢查費時長。 再者，將顯微鏡帶到接收物料現(xiàn)場進行檢查的作業(yè)是麻煩的。本發(fā)明是為解決上述問題而生，通過將氫氟酸系酸洗液附著在不銹鋼 材，并依據(jù)不銹鋼材的變色狀態(tài)檢查不銹鋼材的耐腐蝕性(結(jié)晶狀態(tài))，而實 現(xiàn)于接收物料現(xiàn)場以短時間、輕易地檢查不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)的非破壞性鋼 材沖全查方法。為解決像這種課題，本發(fā)明的構(gòu)成如下。(1) 一種鋼材的檢查方法，是檢查經(jīng)過熱處理步驟而制造的不銹鋼材， 其特征在于將氬氟酸洗液涂布在不銹鋼材，并依據(jù)不銹鋼材的變色狀態(tài)檢查不銹鋼 材結(jié)晶狀態(tài)是否良好。(2) —種鋼材的檢查方法，是檢查經(jīng)過熱處理步驟而制造的不銹鋼材， 其特征在于將不銹鋼材浸泡于氬氟酸系酸洗液，并依據(jù)浸泡后不銹鋼材的變色狀 態(tài)，檢查不銹鋼材結(jié)晶狀態(tài)是否良好。(3) 按照(1)或(2)的鋼材的檢查方法，其中，將前述氫氟酸系酸洗液涂布 在不銹鋼材后，或?qū)⒉讳P鋼材浸泡在氫氟酸系酸洗液后，在不銹鋼材生銹而
變色時，則定不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)為不良。(4) 按照(1)或(2)的鋼材的檢查方法，其中，前述氫氟酸系酸洗液含有氟 化氬及硝酸。(5) 按照(1)或(2)的鋼材的檢查方法，其中，前述氳氟酸系酸洗液為鈍化 酸洗劑。(6) 按照(1)或(2)的鋼材的檢查方法，其中，前述不銹鋼材，為含有鉻的 不銹鋼材。(7) 按照(1)或(2)的鋼材的檢查方法，其中，以便攜式元素分析裝置分析 不銹鋼材的成分，根據(jù)分析結(jié)果，當不銹鋼材的成分滿足條件時，再實施不 銹鋼材結(jié)晶狀態(tài)是否良好的檢查。(8) 按照(2)的鋼材的檢查方法，其中，浸泡前述不銹鋼材的氬氟酸系酸 洗液為透明液體或凝膠狀物質(zhì)。發(fā)明效果由以上說明可知，本發(fā)明具有如下效果。(l)通過將氫氟酸系酸洗液附著在不銹鋼材，并觀察不銹鋼材的變色狀 態(tài)，檢查不銹鋼材的耐腐蝕性(結(jié)晶狀態(tài))。因此，能在接收物料現(xiàn)場，以短 時間、輕易地檢查不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)。檢查能以非破壞地實行。由此，能對于不銹鋼材，進行從鋼材到制品全部處理中的結(jié)晶質(zhì)量檢查。(2) 由于氬氟酸系酸洗液為鈍化酸洗劑，因此即使涂布在不銹鋼材，亦 不致?lián)p害到鋼材本體。(3) 檢查對象由于為含鉻的不銹鋼材，因此能檢查實地機器的構(gòu)成構(gòu)件。 由此，即使流量計使用的不銹鋼材的貨源變更的情形，亦能將經(jīng)過不充分熱 處理步驟而制造的不銹鋼材在接收物料檢查排除。(4) 通過并用結(jié)晶狀態(tài)的檢查以及成分分析，能實現(xiàn)更充分的接收物料 檢查。


圖1 (a) (c)示出本發(fā)明的方法之一 實施例說明圖。 圖2示出本發(fā)明的方法的處理步驟流程圖。 圖3示出本發(fā)明的方法其它實施例說明圖。
圖4示出在接收物料現(xiàn)場實施的不銹鋼材檢查步驟流程圖。 圖5示出不銹鋼材成分分析的作法說明圖。圖6示出以金屬顯微鏡觀察到的不銹鋼材的金屬組織。 圖7示出以金屬顯微鏡觀察到的不銹鋼材的金屬組織。符號說明10 不銹鋼材20 氬氟酸系酸洗液30 涂布裝置31 毛刷 40 容器 50 銹 60 容器70 便攜式熒光X射線分析裝置具體實施方式
以下，使用圖式對于本發(fā)明詳加說明。 圖1示出本發(fā)明方法之一實施例說明圖。如圖l(a)所示，在成為檢查對象的不銹鋼材10，涂布氫氟酸泉酸洗液20。成為檢查對象的不銹鋼材10,例如，含鉻的不銹鋼材。含鉻的不銹鋼材，有馬氏體(martensite)系不銹鋼材、奧氏體不銹鋼材等。 舉一例來說，例如JIS規(guī)格規(guī)定的SUS鋼材(例如，SUS304)。氫氟酸系酸洗液20,例如為成分含氟化氫及硝酸的液體。成分比例之 例，有氟化氫5wt。/。(wt。/。為重量。/。)、硝酸31wt。/。，其余為64wt。/o者。本發(fā)明的特征在于，將用于檢查產(chǎn)生在不銹鋼材的焊接部分的結(jié)晶組織 變化的氫氟酸系酸洗液，活用在不銹鋼材結(jié)晶狀態(tài)是否良好的檢查。由于氫 氟酸系酸洗液20為鈍化酸洗劑，因此即使涂布在不銹鋼材亦不會損耗鋼材 本體。氬氟酸系酸洗液20對于不銹鋼材10的涂布，例如以如下方式實施。涂 布裝置30使裝在容器40的氫氟酸系酸洗液附著在毛刷31,并涂在不銹鋼材10的表面。此外，不限于此，也可使用毛刷進行手涂。將氫氟酸洗液20涂布于不銹鋼材10后，等待規(guī)定時間，例如1 2分鐘。在等待規(guī)定時間后，如圖l(b)所示，在不銹鋼材10表面未生銹、未變 色的情形，判定不銹鋼材為良品。此情形的不銹鋼材表面成銀白色。像這種不銹鋼材的金屬組織成為如圖6所示的固熔化組織。成為固熔化 組織的不銹鋼材中，Cr(鉻)在金屬組織內(nèi)均等分布，耐腐蝕性大。耐腐蝕性 大，因此，不生銹。在等待規(guī)定時間后，如圖l(c)所示，在不銹鋼材10表面有生銹50而變 成棕色的情形，判定不銹鋼材為不良品。像這種不銹鋼材的金屬組織，成為 如圖7所示的高敏感性化組織。在成為高敏感性化組織的不銹鋼材，結(jié)晶粒 界附近發(fā)生Cr的空乏區(qū)域，耐腐蝕性降低。因此，不銹鋼材會生銹而變色 為棕色。不銹鋼材為良品或不良品的判定，例如，可以目視判斷亦可以相機影像 判斷。相機影像判斷的情形，是將相機拍攝的影像與預(yù)先準備的基準影像比 較，依據(jù)比較結(jié)果來判別。圖2示出本發(fā)明的方法的處理步驟流程圖。依照流程圖的步驟依序地說明。(51) 接受不銹鋼材。對于接收物料的不銹鋼材以如下步驟檢查。(52) 將氫氟酸系酸洗液涂布在不銹鋼材。(53) 在等待規(guī)定時間，例如1 ~ 2分鐘。(54) 在規(guī)定時間經(jīng)過時，判別不銹鋼材是否生銹。(55) 在不銹鋼材生銹的情形，判定不銹鋼材為不良品。不良品的不銹鋼 材的金屬組織成為高敏感性化組織，且耐腐蝕性低，因此鋼材表面生銹而變 色為棕色。由于變?yōu)樽厣?，即使以目視檢查亦可輕易地識別。(56) 在不銹鋼材未生銹的情形，判定不銹鋼材為良品。良品的不銹鋼材 的金屬組織成為固熔化組織，耐腐蝕性高，鋼材表面不生銹。此情形，鋼材 表面為銀白色。(57) 將良品的不銹鋼材予以水洗。通過水洗，在鋼材表面產(chǎn)生鈍態(tài)膜， 鋼材不易生銹。 利用上述步驟的檢查，能在不銹鋼材的接收物料現(xiàn)場，在短時間、容易 地進行檢查。即使相同成分的SUS鋼材，依照鋼材有時會在熱處理步驟，金屬組織 變化。因此，通過圖1及圖2所示的本發(fā)明方法，在不銹鋼材的接收物料現(xiàn) 場檢查金屬組織的結(jié)晶狀態(tài)。由此，能在接收物料現(xiàn)場輕易地識別出熱處理步驟不充分的不良品的不銹鋼材。^r查可對于不銹鋼材以非破壞地進行。此外，實施例是以毛刷將氫氟酸系酸洗液涂布在不lf鋼材，但不限于此， 也可利用噴霧式噴霧裝置將氫氟酸系酸洗液涂布在不銹鋼材。此外，也可如圖3所示，將不銹鋼材10浸泡在裝有氫氟酸系酸洗液20 的容器60。在此情形，使氪氟酸系酸洗液20為透明液體、或透明或半透明 的凝膠狀物質(zhì)，以便能觀察到不銹鋼材10的變色狀態(tài)。圖4示出在接收物料現(xiàn)場實施的不銹鋼材的檢查步驟流程圖。依照流程圖的步驟依序地說明。(51) 取得不銹鋼材。對于取得的不銹鋼材以如下步驟實施檢查。(52) 分析不銹鋼材的成分。成分分析，是通過如圖5所示便攜式元素分 析裝置，例如便攜式熒光X射線分析裝置70，對于不銹鋼材IO施加X射線 來進行。便攜式熒光X射線分析裝置70，是將X射線施用面狀區(qū)域M,對 于此區(qū)域進行成分分析。便攜式焚光X射線分析裝置為市售的。由于使用便 攜式熒光X射線分析裝置，故能輕易地在接收物料現(xiàn)場分析。成分分析的結(jié)果，在不銹鋼材所含成分比例滿足規(guī)格規(guī)定的條件的情 形，則分析結(jié)果定為《良》。例如，在JIS規(guī)格所規(guī)定的不銹鋼材SUS304的 情形，成分所含Cr(鉻)的比例在18% ±容許范圍、Ni(鎳)的比例在8% ±容許 范圍時，則分析結(jié)果定為《良》。(53) 在不銹鋼材所含成分比例不滿足規(guī)格規(guī)定的條件的情形，則分析結(jié) 果為《不良》。(54) 成分分析結(jié)果為《良》的情形，實施不銹鋼材的腐蝕檢查。此檢查， 是圖1及圖2所示檢查。使氬氟酸系酸洗液附著在不銹鋼材，基于不銹鋼材 的腐蝕狀態(tài)來判定結(jié)晶狀態(tài)是否良好。腐蝕檢查的結(jié)果為《不良》的情形，前進到步驟S3。(55) 腐蝕檢查的結(jié)果為《良》的情形，實施不銹鋼材的磁性檢查。此檢 查是將磁石或產(chǎn)生磁力線的線圏施用于不銹鋼材，檢查此時不銹鋼材是否被 磁石或線圈吸附。奧氏體系不銹鋼材，在良品的情形，不會被磁石或線圈吸 附。馬氏體系的不銹鋼材，在良品的情形，會被磁石或線圈吸附。良品的奧氏體系不銹鋼材，有時會被磁石或線圈磁化，因此磁性檢查后， 視需要實施消磁處理。磁性檢查的結(jié)果為《不良》的情形，前進到步驟S3。(S6)磁性檢查的結(jié)果為《良》的情形，判定不銹鋼材為良品。以此方式，能在接收物料現(xiàn)場，輕易地實施成分分析、腐蝕檢查、磁性 檢查。此外，磁性檢查也可以不在接收物料現(xiàn)場實施。圖4檢查中，為良品或不良品模擬兩可時，也可在與接收物料現(xiàn)場分開的場所，使用金屬顯微鏡觀察鋼材組織。
權(quán)利要求
1.一種鋼材的檢查方法，用以檢查經(jīng)過熱處理步驟而制造的不銹鋼材，其特征在于將氫氟酸系酸洗液涂布于不銹鋼材，并依據(jù)不銹鋼材的變色狀態(tài)，來檢查不銹鋼材結(jié)晶狀態(tài)是否良好。
2. —種鋼材的檢查方法，用以檢查經(jīng)過熱處理步驟而制造的不銹鋼 材，其特征在于將不銹鋼材浸泡在氫氟酸系酸洗液，依據(jù)浸泡后不銹鋼材的變色狀態(tài)， 來檢查不銹鋼材結(jié)晶狀態(tài)是否良好。
3. 權(quán)利要求1或2所述的鋼材的檢查方法，其中，將該氫氟酸系酸洗 液涂布在不銹鋼材后，或?qū)⒉讳P鋼材浸泡在氫氟酸系酸洗液后，在不銹鋼材 生銹而變色時，將不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)定為不良。
4. 權(quán)利要求1或2所述的鋼材的檢查方法，其中，該氫氟酸系酸洗液 含有氟化氬及硝酸。
5. 權(quán)利要求1或2所述的鋼材的檢查方法，其中，該氫氟酸系酸洗液 為鈍化酸洗劑。
6. 權(quán)利要求1或2所述的鋼材的檢查方法，其中，該不銹鋼材為含鉻 的不銹鋼材。
7. 權(quán)利要求1或2所述的鋼材的檢查方法，其中，以便攜式元素分析 裝置分析不銹鋼材的成分，根據(jù)分析結(jié)果，當不銹鋼材的成分滿足條件時， 再實施不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)是否良好的檢查。
8. 權(quán)利要求2所述的鋼材的檢查方法，其中，浸泡該不銹鋼材的氫氟 酸系酸洗液為透明液體或凝膠狀物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供非破壞性鋼材檢查方法，由此實現(xiàn)，在接收物料現(xiàn)場，以短時間內(nèi)，并輕易地檢查不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)。本發(fā)明的鋼材的檢查方法是檢查經(jīng)過熱處理步驟而制造的不銹鋼材的方法，其將氫氟酸系酸洗液涂布在不銹鋼材上，并依據(jù)不銹鋼材的變色狀態(tài)，檢查不銹鋼材的結(jié)晶狀態(tài)是否良好。
文檔編號G01N21/77GK101210881SQ20071030544
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者市居彰, 平井一夫, 德毛照彥, 村松康彥, 遠山克己, 鈴木滿弘, 長尾竹男 申請人:橫河電機株式會社