钢材的钢种判定方法技术

本发明专利技术提供能够容易且精度良好地进行钢种判定的、截面大致为圆形的钢材的钢种判定方法。钢种判定方法包括如下的步骤：检测步骤，以预先确定了的分析所需时间，一边使具备用于照射X射线的照射部(21)和用于检测X射线荧光的检测部(22)的测定部(2)沿钢管(4)的外周面相对于钢管(4)相对移动，一边从照射部(21)向钢管(4)照射X射线并利用检测部(22)检测从钢管(4)放射出的X射线荧光；计算步骤，根据由检测步骤检测到的X射线荧光算出钢管(4)的组成；判定步骤，根据由计算步骤算出的组成判定钢管(4)的钢种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供能够容易且精度良好地进行钢种判定的、截面大致为圆形的。钢种判定方法包括如下的步骤：检测步骤，以预先确定了的分析所需时间，一边使具备用于照射X射线的照射部(21)和用于检测X射线荧光的检测部(22)的测定部(2)沿钢管(4)的外周面相对于钢管(4)相对移动，一边从照射部(21)向钢管(4)照射X射线并利用检测部(22)检测从钢管(4)放射出的X射线荧光；计算步骤，根据由检测步骤检测到的X射线荧光算出钢管(4)的组成；判定步骤，根据由计算步骤算出的组成判定钢管(4)的钢种。【专利说明】
本专利技术涉及管、棒等截面大致为圆形的。尤其涉及能够容易且精度良好地进行钢种判定的、截面大致为圆形的。
技术介绍
一直以来，在截面大致为圆形的钢材的出货前的阶段等中，为了判定是否存在不同材料(钢种不同的钢材)，有时进行使用X射线荧光分析法的钢种判定。在该X射线荧光分析法中，对钢材的任意的一定位置以规定时间照射X射线来进行分析。此外，关于钢材的钢种判定，有在钢材的外周面进行X射线荧光分析的方法，但外周面具有表层氧化皮的钢材中具有不均匀分布于该表层氧化皮的元素，因此存在由于分析位置的不同而导致分析值的偏差变大的问题。特别是Cr、Cu、Ni不均匀分布于表层氧化皮，因此，对于包含0.3质量％以上的Cr、Cu、Ni中的任意元素的钢管而言，由于分析位置的不同而导致分析值的偏差变大。为了判定要判定钢种的钢材是否为任意的钢种(以下称为任意钢种)，而判定要判定钢种的钢材的分析值是否处于考虑任意钢种的制造标准的组成范围和测定的偏差从而确定的基准范围内时，若由于分析位置的不同而导致分析值的偏差大，则即使对预先已知为任意钢种的钢材进行分析，也会由于分析位置而导致分析值偏离任意钢种的基准范围，因此存在无法精度良好地进行钢种判定的担心。图1是示出在钢管的外周面的管圆周方向的4处(从管轴观察将下方向设为0°时的0°、90°、180°、270°的4个方向的位置)进行X射线荧光分析时的Cr的分析值的一个例子的图。该钢材的铸造前的钢水的分析值为1.04质量％，然而，4处的分析值为1.03质量％、1.18质量％、1.27质量％、1.11质量％，产生了大的偏差。另一方面，确认到:在去除了该钢管的表面氧化皮的情况下，管圆周方向的Cr的分析值的偏差小。因此，可以认为去除表面氧化皮前的管圆周方向4处的Cr的分析值的偏差是由表面氧化皮带来的。因此，为了判定截面大致为圆形的钢材的钢种，可以考虑在管圆周方向的多个位置进行X射线荧光分析，使用各个位置的分析值的平均值，但存在在多个位置进行X射线荧光分析因而费时费力的问题。另外，为了消除由该表层氧化皮带来的分析值的偏差，可以考虑通过研磨机等去除表层氧化皮后再进行X射线荧光分析的方法，但存在使用研磨机进行去除费时费力的问题。另外，截面大致为圆形的钢材在热处理后进行用于统一长度、斜角加工等的端面切削，因此也可以考虑在不存在表层氧化皮的影响的钢材的端面进行X射线荧光分析的方法。然而，希望在端面进行X射线荧光分析时，由于钢材的直径、钢材为管时的管的壁厚，导致能够照射X射线荧光的面积变窄，变得难以进行分析。另外，对于钢材沿长度方向被输送的场所，在钢材的输送路径上设置X射线荧光分析装置时，存在钢材与X射线荧光分析装置碰撞的担心，因此难以设置X射线荧光分析装置。特别是在生产线中希望对钢材的端面自动地进行X射线荧光分析时，难以对钢材的端面照射X射线荧光。另外，作为判定钢材的钢种的方法，例如已知有专利文献I中记载的判定方法，但该判定方法无法解决在截面大致为圆形的钢材的X射线荧光分析中无法容易且精度良好地进行钢种判定的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平10-153594号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是为了解决上述现有技术的问题而做出的，课题在于提供能够容易且精度良好地进行钢种判定的、截面大致为圆形的。用于解决问题的方案对X射线荧光分析的原理进行简单说明。X射线荧光分析中，对要分析的物质照射X射线，根据由被照射了 X射线的物质产生的X射线荧光算出物质的组成。此处，针对X射线荧光分析装置内使用能量分散型装置的情况进行说明。图2是示出对钢材进行X射线荧光分析时得到的X射线荧光的能谱的一个例子的图。横轴为X射线荧光的能量，纵轴为各能量下的X射线荧光的计数点数。各元素被照射X射线时，分别放射出具有固有能量的X射线荧光。在能谱中，在与各元素相应的能量的位置产生峰，该峰高(X射线的计数点数)与钢材中的各元素的浓度具有正相关。为了由峰高算出浓度，预先求出各元素的仅以预先确定了的分析所需时间照射X射线时的、钢材中的浓度与峰高的关系式，在该关系式中代入仅以预先确定了的分析所需时间照射X射线时的峰高，由此算出浓度。浓度与峰高的关系式通过对各元素的浓度已知的多个样品进行X射线荧光分析来求出即可。需要说明的是，延长X射线荧光的检测时间时，能够减少噪音的影响，因此，分析所需时间可以以噪音的影响减少的方式来进行设定。图2示出添加Cr、N1、Cu的钢材的测定例，观测到各元素的峰。此外，在X射线荧光分析中，在该分析所需时间中，为了精度良好地进行在该X射线照射位置的分析，通常将照射位置固定。另外，在固定点的分析值表示对象物整体的组成的分析、换言之各元素的不均匀分布少的测定物的分析中，也不需要在该分析所需时间中移动照射位置。另一方面，对于截面大致为圆形的钢材，可以认为，使具备照射X射线的功能和检测X射线荧光的功能的测定部沿钢材的外周面相对于钢材相对移动时，在钢材的圆度差时、钢材弯曲时等，钢材的外周面与测定部之间的距离(以下称为偏离)变化，偏离增长时，能够检测的X射线荧光的量减少，分析值变化。因此，不会在分析所需时间内一边将测定部从钢材相对移动一边进行X射线荧光分析。然而，本专利技术人等在使测定部沿钢材的外周面相对于钢材相对移动时产生的偏离的范围内对偏离变化时的分析值的偏差进行研究，结果得到该偏差小于由表层氧化皮带来的偏差的见解。另外，得到如下的见解:即使以分析所需时间一边使测定部沿钢材的外周面进行相对移动一边进行X射线荧光分析，也可以与固定X射线的照射位置进行X射线荧光分析的情况同样地进行各能量的X射线荧光的计数，能够由其峰高算出浓度。图3是示出钢管中的偏离与Cr的分析值的关系的图。偏离为IOmm以下时，钢水的分析值为1.04质量％，而X射线荧光的分析值为1.01质量％、1.04质量％、1.03质量％、1.03质量％、0.97质量％、1.01质量％。可知，其偏差远小于图1所示的由表层氧化皮带来的分析值的偏差。需要说明的是，使测定部沿钢管的外周面相对移动时的偏离为10_以内。本专利技术是基于上述本专利技术人等的见解而完成的。即，为了解决前述课题，本专利技术提供一种截面大致为圆形的，其特征在于，其使用了 X射线荧光分析法，所述包括如下的步骤:检测步骤，以预先确定了的分析所需时间，一边使具备用于照射X射线的照射部和用于检测X射线荧光的检测部的测定部沿前述钢材的外周面相对于该钢材相对移动，一边从前述照射部对该钢材照射X射线并利用前述检测部检测从该钢材放射出的X射线荧光；计算步骤，根据由前述检测步骤检测到的X射线荧光算出前述钢材的组成；判定步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原健二，久保田央，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：
国别省市：