[发明专利]表面特性评价方法、表面特性评价装置以及表面特性评价系统

说明书

提供一种能够对实施了表面处理的被检体的表面处理状态将深度方向上的分布考虑在内地高精度地进行评价的表面特性评价方法、表面特性评价装置以及表面特性评价系统。包括以下工序：测定工序，获取被检体的在深度方向上的阻抗的分布；评价工序，基于求出的阻抗，对被检体的在深度方向上的表面处理状态进行评价，其中，评价工序包括以下工序：准备未处理品、合格品及评价品，并制作基准测定值组，该基准测定值组是关于未处理品和合格品的阻抗来针对每个频率计算阻抗比(γ1)而得到的；制作评价测定值组，该评价测定值组是关于评价品的阻抗来针对每个频率计算评价品的阻抗与未处理品的阻抗的阻抗比(γ2)而得到的；以及基于根据表面处理工序从区域判定、峰值判定及面积判定中选择出的评价方法，将基准测定值组与评价测定值组进行比较，来对评价品的表面处理状态进行评价。

技术领域

本发明涉及一种关于实施了表面处理的钢材产品等被检体评价其表面处理状态的表面特性评价方法、表面特性评价装置以及表面特性评价系统。

背景技术

作为钢材产品等的表面处理，广泛地进行了各种热处理(渗碳淬火、氮化热处理、高频淬火等)、喷丸处理。通过这些表面处理，能够提高产品的期望的特性。例如，通过喷丸处理来对产品的表面附近赋予残余应力，从而疲劳强度提高。关于表面处理，根据产品的用途来考虑处理条件，以形成期望的残余应力。为了高精度地评价是否适当地进行了这种表面处理，需要掌握在从产品表面起的深度方向上的表面处理状态(例如残余应力的分布)。

在专利文献1中公开了一种测定钢材的疲劳强度的方法。在专利文献1中，对进行了作为表面处理的喷丸处理的钢材的压缩残余应力表示峰值的深度进行了评价。但是，在专利文献1中所公开的评价方法中，需要按每个测定对象、表面处理的条件来设定测定条件。因而，由于材料的个体差异等偏差而无法进行高精度的评价。

在专利文献2中公开了测定钢材的疲劳强度的其它方法。在专利文献2中，通过依次变更与钢材接触的励磁线圈中流通的励磁电流的频率来依次变更钢材表面的磁通的渗透深度(磁导率)，并且依次测定检测线圈的输出电压值，由此计算钢材的压缩残余应力的分布。但是，在检测线圈的输出电压值中包含基于磁导率的变化的电压成分和基于检测线圈自身的阻抗的电压成分。因此，在由于周边环境的变化(温度、噪声等)而检测线圈自身的阻抗的特性发生了变化的情况下，测定值的可靠性降低。另外，关于该测定装置中的励磁线圈，需要考虑检测信号根据励磁线圈与钢材之间的距离而变化的现象(提离现象)来进行设计，但是没有进行基于该观点的公开。这样，专利文献2的测定装置无法准确地评价钢材的压缩残余应力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-092140号公报

专利文献2：日本特开平05-203503号公报

专利文献3：国际公开第2016/208382号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述的问题，申请人开发出了一种表面特性评价装置和使用该表面特性评价装置的表面特性评价方法(专利文献3)，该表面特性评价装置通过检测器的线圈来使交流磁场渗透到被检体，获取阻抗相对于频率的变化，关于该阻抗，计算未处理品的阻抗与表面处理品的阻抗之比(阻抗比)，基于计算出的阻抗比，能够将实施了表面处理的钢材的残余应力的在深度方向上的分布考虑在内地高精度地评价该残余应力。

由此，虽然能够将实施了表面处理的钢材的残余应力的在深度方向上的分布考虑在内地高精度地评价该残余应力，但是申请人专心研究发现了更加高精度地评价表面处理状态的表面特性评价方法。