专利名称：钢带或表面处理钢带的制造方法
技术领域：
本发明涉及冷轧钢带或表面处理钢带的制造方法。尤其涉及在直至最终成品的制造工序中显现化的缺陷较少的表层部特性优异的冷轧钢带或表面处理钢带的制造方法。
背景技术：
由于近年来在薄板制品中追求的质量等级的高度化，对于表面缺陷等有害缺陷较少的钢带的期望更加强烈。例如，汽车用、制罐用冷轧钢板、镀钢板等。具体例子有，在汽车用冷轧钢板中，由于在制钢等阶段中在钢中混入非金属夹杂物等产生表面缺陷。其中有些即使进行涂装用肉眼也能确认，在外观上成为大问题。
另外的例子有汽车镀层钢板。汽车用镀层钢板经由制钢工序，热轧工序、酸洗工序、冷轧工序、镀覆工序等制造，并经过进一步的冲压工序、涂装工序成为汽车用部件。汽车用镀层钢板中的主要缺陷之一是一般叫做鳞状折叠、裂缝、擦伤的表面缺陷，在作为最终成品的汽车中，由于能看到缺陷部分和其它完整部分明显不同，产生有损外观的问题，或者，当缺陷达到非常严重的程度，在冲压成形时产生损坏压力机等害处。
当鳞状折叠的发生原因在于制钢工序中产生的非磁性金属夹杂物时，或者当发生原因在于在制钢工序和热轧工序入口侧(热轧前)氧化物混入钢材内部时等，在整个制造工序中，一般认为起源是上游工序侧。而且，由于经过热轧、冷轧、镀覆处理，上述表面缺陷显现化。
为了减少上述例中具有的缺陷、制造高质量的成品，需要这样一种制造方法，即，在整个工序中在尽可能早的阶段检测要成为缺陷的部分，并根据该结果制定适当的对策。
因此，作为和上述前者的汽车用冷轧钢板对应的技术，作为检验出已经显现化的表面缺陷的例子，例如专利文献1特开昭61-219403号公报所公开的那样。在热轧钢带连续酸洗生产线出口侧检测出酸洗处理后钢带表面损伤的位置和大小，在连续冷轧生产线中，在辊轧机入口侧除去钢带的损伤。在实施例示出，在酸洗生产线出口侧设置作为检测部的表面缺陷检测装置，并且在连续冷轧生产线入口侧设置作为缺陷去除部的磨粒加入毛刷辊等。
而且，同样作为可适用于前者的冷轧钢板的技术，在专利文献2特开2001-191206号公报中提出了一种方法，即通过切削加工除去在钢板上产生的鳞状折叠损伤等表面损伤、通过轧制消除加工痕迹。
在上述专利文献1，2记载的现有技术中，仅以在检查阶段已经显现化、质量问题(有害缺陷)明显的表面缺陷为对象。
另一方面，例如，根据我们对上述后者的汽车用镀层钢板中的鳞状折叠等表面缺陷的详细调查，在鳞状折叠等表面缺陷中，有在热轧板或酸洗板阶段异常部分没有显现化的缺陷，即存在由于没有在表面显现出来，或仅非常少的一部分露出来，因此在该阶段没有损害的缺陷。这些缺陷在经过酸洗除去表层氧化皮，冷轧后，镀覆后或者冲压加工后显现化。
在镀覆后通过表面缺陷检查装置可以检测出镀覆后显现化的表面缺陷。但是，即使在该阶段判明有无缺陷，由于在钢带制造上已接近最终工序，因此难于象现有技术那样除去缺陷部分而无害化。而且，根据其检查结果，可采取的其它手段也受到限制。而且，从产生鳞状折叠等表面缺陷原因的制钢工序等上游工序中的处理起要经过一定时间才到检查工序，因而向上游工序制造条件的反馈也受限制。
根据上述理由，在镀覆处理之后鳞状折叠等表面缺陷显现化之前，必须判断镀覆后是否会出现表面缺陷，但这在现有技术中是不可能的。
鉴于以上问题，本发明的任务在于提供一种表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，在热轧之后到最终消费的各工序(酸洗、冷轧、热处理、镀覆、镀瓷等表面处理、冲压成形、涂装等)中，即使对于没有显现化的异常部分，也可以采取适当的制造上的对策，在直至最终消费的各工序中减少缺陷，或者即使存在缺陷，也难以产生制造上的障碍。
发明内容
本发明提供了具有热轧工序、特性测定工序、预测工序、决定工序和制造工序的钢带或表面处理钢带的制造方法。
热轧工序包括对钢片进行热轧以制造热轧钢带。特性测定工序包括测定上述钢带的表层部特性以得到测定结果。预测工序包括在上述特性测定工序之后直至最终消费的各工序中，使用上述表层部测定的结果，预测测定的位置是否作为表面缺陷显现化，得到预测结果。决定工序包括按照上述预测结果决定以后的制造工序和制造条件。制造工序包括根据决定的制造工序和制造条件制造钢带或表面处理钢带。
上述钢带或表面处理钢带的制造方法最好还具有按照上述预测结果向上述热轧工序之前的制造工序和制造条件进行反馈的工序。
上述预测工序最好是从以下选择的至少一种。
(a)预测工序包括使用上述表层部测定结果，并且使用直至进行预测的钢带的制造条件目标、实际值、在此后的工序预定的制造条件、用途、包含检查规格的成品的规格中的至少一种以上的信息作为用于预测的信息，预测测定的位置作为表面缺陷是否显现化，得到预测结果。
(b)预测工序包括利用具有和其它部分不同特性的表层部的深度方向的分布信息进行预测，得到预测结果。
(c)预测工序包括在上述特性测定工序之后直至得到最终成品的各制造工序中，使用上述表层部测定的结果来预测测定的位置是否作为表面缺陷显现化，从预测为作为缺陷将显现化的部分中决定除去对象部。此时，上述制造工序包括利用部分除去装置除去包含上述除去对象部的区域，然后，冷轧钢带。
上述决定工序最好包括根据上述预测结果决定以后的制造工序、制造条件和成品规格。
上述特性测定工序最好包括使钢带测定面表层部交流磁化，通过测定由表层部特性导致产生的交流磁通的变化，测定钢带的表层部特性。具体地说，更好是通过选择以下之一进行。
(A)用在钢带的大致宽度方向并列设置的至少两个以上的磁传感器检测出由表层部特性导致产生的交流磁通的变化，基于检测信号的宽度方向的差分信号，测定钢带的表层部特性。
此时，希望的是，分别和钢带表面相对并大致垂直且和钢带宽度方向大致平行地并列设置E型强磁体的3个支脚部，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，使钢带励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分，测定钢带的表层部特性。
(B)使钢带交流磁化，使磁传感器在钢带的宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，测定钢带的表层部特性。
此时，也可以使磁传感器在钢带宽度方向机械地移动，以在钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，测定钢带的表层部特性。而且，也可以在钢带宽度方向配置多个磁传感器，通过电子切换选择磁传感器，进行钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，测定钢带的表层部特性。
(C)和钢带表面相对并大致垂直且和钢带的宽度方向大致平行地并列配置梳形强磁体的4个以上的支脚部，其中线圈卷绕在梳形强磁体的支脚部上，时间性地切换相邻的3个支脚部的组的选择，并在选择的3个支脚部中，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，进行励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分信号，测定钢带的表层部特性。
(D)在钢带励磁的直流磁化等级实质上是接近零的状态下，使交流磁化的频率在100kHz至10MHz的范围内而使钢带测定面表层部交流磁化，通过测定由表层部特性导致产生的交流磁通的变化，测定钢带的表层部特性。
上述钢带或表面处理钢带的制造方法，在钢带最终出库阶段中还具有测定钢带表层部特性的表层部特性测定工序；只测定钢带表面特性的表面特性测定工序；在此后直至最终消费的各工序中，使用上述表层部测定结果和表面特性测定结果来预测该测定部的作为质量问题的表面缺陷是否显现化的缺陷显现化预测工序；根据上述预测结果决定制造工序和制造条件的制造工序·条件决定工序。
而且，本发明提供了具有热轧工序、检测工序、决定工序和除去工序的钢带或表面处理钢带的制造方法。
热轧工序包括对钢片进行热轧以制造热轧钢带。检测工序包括在进行钢带交流励磁的同时，通过检测由缺陷导致产生的交流磁通的变化，检测包含在钢带中的缺陷候补。决定工序包括在由上述检测工序检测出的缺陷候补中，将以上述钢带的轧制方向为长边的细长形状的表层或表面缺陷候补决定为除去对象。除去工序包括对包含由上述决定工序决定的除去对象的区域进行选择，并进行磨削或切削。
上述检测工序最好是通过选择以下之一进行。
(a)使钢带交流磁化，利用在钢带大致宽度方向并列设置的2个以上的磁传感器检测磁通，基于检测信号的宽度方向的差分信号，检测出缺陷。
(b)分别和钢带表面相对并大致垂直且和钢带宽度方向大致平行地并列设置E型强磁体的3个支脚部，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，使钢带励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，将在二次线圈上感应的电压的差分作为上述差分信号，基于该差分信号，检测出缺陷。
(c)使钢带交流磁化，使磁传感器在钢带的宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，检测出缺陷。
通过使磁传感器在钢带宽度方向机械地移动，使磁传感器在钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，检测出缺陷。或者，在钢带宽度方向配置多个磁传感器，通过电子切换选择磁传感器，使磁传感器在钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，检测出缺陷。
(d)和钢带表面相对并大致垂直且和钢带的宽度方向大致平行地并列配置梳形强磁体的4个以上的支脚部，其中线圈卷绕在梳形强磁体的支脚部上，时间性地切换相邻的3个支脚部的组的选择，并在选择的3个支脚部中，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，进行励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分信号，检测出缺陷。
而且，在上述检测工序中，最好在钢带励磁的直流磁化等级实质上是接近零的状态下，使交流磁化的频率在100kHz至10MHz的范围内而进行钢带的交流励磁，同时，通过检测由缺陷导致产生的交流磁通的变化，检测出包含在钢带中的缺陷候补。在整平机之后，在钢带的用辊支承与检查面或缺陷除去面相反的面的位置上实施上述缺陷检测工序、缺陷除去工序中的至少一方。上述缺陷检测工序最好包括在钢带的单位张力为0.3kgf/mm2以上时检测缺陷。
图1是表示本发明的宽度方向差分方式的表层部特性测定装置的构成的简图。
图2是表示本发明的E型传感器方式的表层部特性测定装置的构成的简图。
图3是表示本发明的宽度扫描方式的表层部特性测定装置的构成的简图。
图4是表示本发明的电子扫描方式的表层部特性测定装置的构成的简图。
图5(a)、图5(b)、图5(c)是表示本发明的梳形传感器方式的表层部特性测定装置的构成的简图；图5(a)是使用支脚部10a、10b、10c以产生交流磁通的例子，图5(b)是使用支脚部10b、10c、10d以产生交流磁通的例子，图5(c)是使用支脚部10c、10d、10e以产生交流磁通的例子。
图6(a)是表示本发明的表层部特性测定装置的配置的图，图6(b)是表示由图6(a)的表层部特性测定装置得到标准的微小表层特性异常部时的磁传感器的信号波形的图。
图7(a)是表示本发明表层部特性测定装置的配置的图，图7(b)是表示由图7(a)的表层部特性测定装置在轧制方向扫描轧制方向细长的表层特性异常部时的磁传感器的信号波形图。
图8是本发明实施方式的一例的说明图。
图9是表示本发明的缺陷发生预测装置的结构图。
图10是表示本发明的基本构成例子(主要工序)的图。
图11是表示本发明使用交流磁通的预测流程的图。
图12是表示在本发明的某个工序中已显现化的表面缺陷和事先测定的表层部特性异常部的关系的图。
图13是表示本发明的根据预测结果决定制造工序、制造条件的程序例(决定成品种类、制造条件的例子)的图。
图14是表示本发明的根据预测结果决定制造工序、制造条件的程序例(决定工序的例子)的图。
图15是表示本发明的预测结果中根据深度位置进行预测的例子的图。
图16是表示本发明的缺陷显现化预测装置的处理流程的一例的图。
优选实施方式本发明是表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，在通过至少对钢进行热轧以制造钢带及表面处理钢带的钢带及表面处理钢带的制造方法中，其特征在于在热轧后具有以下工序(1)测定钢带表层部特性的表层部特性测定工序；(2)利用该表层部测定结果，在此后直至最终消费的各工序中，预测其测定部是否作为表面缺陷显现化的缺陷显现化预测工序；
(3)根据得到的预测结果决定制造工序和制造条件的制造工序·条件决定工序。
本发明在表层部特性测定工序中，不仅测定此时的表面缺陷，而且也测定作为表面缺陷还没有显现化的表层部特性。即，不仅以钢带表面而且以表面的内部(表层部)的异常部作为测定对象。之后，将作为表面缺陷还没有显现化的表层部特性记录为潜在的缺陷部。
然后，在缺陷显现化预测工序中，根据表层部特性测定结果，在此后的工序中预测作为表面缺陷显现化的可能性。在这里，作为潜在的缺陷部，除了可预料的在直至出库的制造工序中将显现化的表层部特性以外，也能将可预料的在最终消费的处理工序中，即在出库后的用户进行冲压加工等时将显现化的表层部特性作为对象。
在制造工序·条件决定工序中，当表面缺陷具有显现化的可能时，决定用于防止表面缺陷的制造条件的变更、或者工序变更、以及用于修整作为表面缺陷可能显现化部分的工序变更。由于要针对表层部特性进行适当的工序变更，因此希望预先组合逻辑，或者根据过去的实际值或实验结果用表给出对应。可以不依靠人工判断实施工序变更。
而且，本发明是表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在热轧后冷轧前还具有以下工序，在这些工序之后进行冷轧。
(4)从预测的缺陷显现化部分中决定作为除去对象的表层部的除去对象决定工序；(5)利用部分除去装置除去包含上述除去对象部的区域的部分除去工序。
当本发明通过缺陷显现化预测工序预测到缺陷显现化时，作为制造工序和制造条件，除去该潜在缺陷部。即，利用除去对象决定工序，决定作为除去对象的表层部位置(范围)和除去量(除去深度)，并利用部分除去工序除去该除去对象部。然后，进行冷轧，制造冷轧钢板，或者进一步实施表面处理，制造表面处理钢板。
在这些发明中，作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在钢带出库工序前，还具有以下工序。
(6)专用于测定钢带的表面特性的表面特性测定工序；(7)从预测的缺陷显现化的部分中决定作为除去对象或表示对象的部分的除去·表示对象决定工序。
本发明在热轧后的表层特性测定工序之外，在出库工序前还测定表面特性，在此时检测出已显现化的缺陷。在缺陷显现化预测工序中，和上述发明一样地预测表面缺陷的显现化。在除去·表示对象决定工序中，决定以利用表面特性测定检测出的异常部和预测的表面缺陷将显现化的部分作为除去、表示的对象部分。
这样，切除大量包含成为钢带中缺陷的部分的长度方向范围，或者实施在形成缺陷的部分上做标记等前馈。而且，根据预测结果，可以进行用于向由此制造的卷材的制造条件反馈的引导，存储反馈的数据，或者反馈本身。在这里，作为反馈的例子，在制钢工序中，例如变更浇铸速度、浇铸温度或连续铸造用粉末的种类，或者变更热轧工序中的加热温度或卷取温度的设定。为此，需要存储在表层部特性测定装置中的检查对象钢带在制钢工序或热轧工序中的制造条件的信息，通过和利用表层部特性测定装置的检查结果进行比较，做出对应。这样，通过在最终工序以前的工序进行检查，能够缩短使在最终工序表面缺陷减少的条件反映于制钢工序或热轧工序的时间，能够提高以后的制造成品率。
在这些发明中，作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，缺陷显现化预测工序使用直至进行预测的钢带的制造条件、和目标的差值、实际值、在此后的工序中预定的制造条件、成品规格、用途及检查规格中一种以上的信息作为用于预测的信息。
该发明不仅根据表层部特性测定结果预测作为表面缺陷显现化的可能性，而且利用直到测定的上游工序的过程、下游工序的制造条件及最终成品的规格进行预测。例如，对于上游工序，使用钢带的化学成分、上游工序热过程、轧制条件等制造条件、和目标的差值、过去的实际值和其它要素。
在这里，目标是指制造计划阶段的目标制造条件或目标成品规格。例如，在制造前以热轧时的卷取温度为目标温度，设定为500℃，当实际值为480℃时，能够使用目标和实际值双方作为用于预测的信息。这样，也可以通过对比目标值和实际值来使用。
对于下游工序和最终成品，利用成品的规格、用途、检查标准和其它要素进行预测。从而，即使和表层部特性测定结果相同，根据这些上游工序、下游工序和最终成品的各种要素，缺陷显现化预测结果是不同的，可以运用和目的对应的适当的制造条件或工序。
而且，在这些发明中，作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，根据缺陷显现化预测工序的预测结果，变更成品规格、用途和面向对象中的一种以上。
而且，还能提供表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在制造前，不预先特别规定成品规格、用途和面向对象，作为在按共同项目归类的成品规格、用途和面向对象的范围内的制造工序，进行本发明的缺陷显现化预测，根据其结果，决定上述成品规格、用途和面向对象等中的一种以上，并决定下个工序之后的制造工序、条件以制造钢带。因此，不受已有的物流的流向拘束，可以形成灵活的物流。
本发明，根据缺陷显现化预测结果，不仅变更或决定下游工序的制造工序、条件，而且变更或决定最终成品本身，即成品的规格、用途和面向对象等。由此，即使在预测到缺陷显现化时，通过规格的变更(等级降低)或者向不构成缺陷的用途或面向对象转用，能够有效地利用钢板。
表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在缺陷显现化预测工序中，利用钢带的厚度内部方向，即深度方向上的异常部分布的信息。
在该发明的缺陷显现化预测工序中，利用夹杂物等潜在缺陷在表层部的深度方向的分布信息，进行缺陷显现化预测。从而，即使对于在此时作为表面缺陷没有显现化的潜在缺陷，能够在此后的工序中预测其显现化的可能性。此时，通过积累过去的数据，能够提高预测的精度。
在这些发明中，也能作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在表层部特性测定工序中，在使钢带测定面表层部交流磁化的同时，通过测定因表层部特性而产生的交流磁通的变化，测定钢带的表层部特性。
在上述发明中，为了也测定表层部内部，作为在生产生产线上测定表层部特性的原理，使用磁方法是适当的。其中，更希望使用交流磁通的方法。与使用直流磁化的情况相比，由于表皮效应的影响，磁通的穿透深度受到限制，由于磁通集中在钢带的表层部附近，因此能够高效率地检测表层部特性。
由于同样的理由，为了检测表层部内部特性，仅能检测表面的光学式表面检查装置是不适用的。而且，即使在仅限于评价表面特性时，在对钢进行热轧板阶段或酸洗阶段适用光学方法时，虽然无害但存在于表面的模样往往成为噪声，因此，大大制约了测定精度。而且，对于利用超声波反射法，虽然能得到钢带内部的信息，但由于表面回波的影响，在表层部存在死区，因此一般也是不适合的。
在这些发明中，也能作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，表层部特性测定工序使钢带交流磁化，利用并列设置在钢带的大致宽度方向的2个以上的磁传感器检测磁通，根据检测信号的宽度方向的差分信号，测定钢带的表层部特性。
在该发明中，利用并列设置在钢带的宽度方向的2个的磁传感器检测磁通，根据两个磁传感器的输出的差分信号，测定钢带的表层部特性。作为本发明对象的表层部的异常部在上述钢带的C截面中是非常微小的，且在轧制方向延伸成细长形状。在这种表层特性异常部中，按照宽度方向位置检测的磁通大小是非常不同的。因此，通过求出在宽度方向并列设置的2个的磁传感器的差分信号，能够高精度地测定这种异常部的特性。另外，在本说明书中，钢带的宽度方向若无特别说明，则是指与钢带的轧制方向成直角的方向。
求出差分信号后，例如，将其整流，能够根据整流后直流分量的大小评价特性异常的程度(在直至最终消费的各工序中是否显现化的可能性)。整流的方法适宜使用仅整流的方法、利用和交流磁化电流同步并具有某个相位差的信号进行同步检波的方法等已有的用于涡流探伤法的方法。
在这些发明中，也能作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在表层部特性测定工序中，分别和钢带表面相对且在钢带宽度并列设置E型强磁体的3个支脚部，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，使钢带励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，将在二次线圈上感应的电压的差分作为上述差分信号。
在该发明中，使用具有E型磁轭的磁化装置兼磁传感器(E型传感器)。即，分别和钢带表面相对并大致垂直且和钢带宽度方向大致平行地并列设置E型强磁体的3个支脚部，当向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流时，在中央的支脚部发生的交流磁通通过钢带表面集中流向两侧的支脚部，并通过两侧的支脚部返回中央支脚部。即，指向钢带宽度方向的磁通集中发生。因此，当存在在钢带的长度方向(轧制方向)细长的表层部特性异常部时，磁路被阻断，检测的磁通变得容易变化。
从而，能够精度良好地检测作为本发明对象的在钢带的C截面中非常微小且在轧制方向具有细长形状的表层部异常部。另外，关于磁化装置兼磁传感器的配置角度，即使相对于钢带表面或宽度方向有些偏移，理论上仍可以测定。实施时，如果按能特定潜在缺陷的位置的程度进行配置，则在测定上没有障碍。
在这些发明中，也能作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在表层部特性测定工序中，使钢带交流磁化，使磁传感器在钢带的宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，测定表层特性异常部。
在该发明中，由于使磁传感器在钢带的宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的磁传感器信号的变化，测定表层部特性，能够检测钢带的宽度方向的磁通的变化，并据此检测表层特性异常部。其结果是，能够精度良好地检测在钢板的轧制方向具有细长形状的表层部特性异常部。作为磁化方向，在钢带的宽度方向进行强力磁化是特别有效的。另外，当在钢带的行进中进行检查时，虽然称为宽度方向扫描，实际上也等同于相对于钢带在斜向扫描，但在这种情况下也能得到本发明的作用效果，本发明也包含这种情况。
在该发明中，也提供了表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，表层部特性测定工序通过使磁传感器在钢带宽度方向机械地移动，在钢带宽度方向进行扫描。
在该发明中，通过使磁传感器本身如上所述进行扫描，测定钢带宽度方向的表层特性。作为扫描手段，根据设置位置等适宜使用已知的轨道方式、滚珠丝杠驱动方式等各种方法。
而且，作为按照其它扫描方式的发明，也提供了表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在表层部特性测定工序中，在钢带宽度方向配置多个磁传感器，通过电子切换选择磁传感器，进行钢带宽度方向扫描。
在该发明中，使用在宽度方向并列配置的磁传感器进行电子扫描。和上述发明一起，在这些发明中，分别进行机械式、电子式扫描，使用任意的方法能得到同样的效果。特别是，在后面的发明中，由于进行电子扫描，与机械扫描相比，可以进行高速扫描，即使在测定对象高速移动时，能够减少由扫描间隔产生的轧制方向的不测定区域。而且，由于没有可动部，能够提高可靠性、耐久性。
而且，作为按照其它扫描方式的发明，也可以作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，表层部特性测定工序，在和钢带表面相对并在钢带的宽度方向并列配置梳形强磁体的4个以上的支脚部，其中线圈卷绕在梳形强磁体的支脚部上，时间性地切换相邻的3个支脚部的组的选择，并在选择的3个支脚部中，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，进行励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分信号，测定表层部特性。
在该发明中，使用具有多个支脚部的梳形磁轭，在这些支脚部中顺次选择相邻的3个作为E型线圈使用。因此，能够实现和使用上述E型传感器的发明同样的作用效果，并且，和上述发明同样，由于通过电子切换线圈在宽度方向扫描，没有可动部分，能够形成结构简单且故障少的结构。而且，根据需要，能够提高传感器的集成度并紧凑化，同时，由于能一体形成多频道的传感器，能够提高尺寸精度。
而且，在这些发明中，也可以作为表层部特性优异的钢带或表面处理钢带的制造方法，其特征在于，在表层部特性测定工序中，表层部特性测定时钢带励磁的直流磁化等级实质上是接近零的状态，交流磁化的频率在100kHz至10MHz的范围内。
在直至最终消费的各工序中，由于为了判断该预测部是否作为缺陷显现化而应该测定的范围仅限于表层部，因而最好使磁通尽可能集中在表层部。为此，磁通的穿透深度(磁通密度为表面的1/e时的深度)在50um左右以下是合适的。
测定钢时，最好是直流磁化接近零的状态，频率在100kHz以上。而且，从相对噪声的稳定性出发，以及为了使穿透深度不过分浅，交流磁化的频率设为10MHz以下。因此，在本发明中，交流磁化的频率为100kHz至10MHz的范围。交流磁化的频率最好在1MHz以下。
另外，通过向交流磁通施加直流磁化，微分磁导率降低，即使使用相同的励磁频率，与不施加直流磁化的情况相比，穿透深度可以变深。因此，为实现多个穿透深度的测定条件，也可以控制直流磁化等级。
如上所述，按照本发明，在钢带制造工序中，通过在热轧后测定表层部的特性，预测在该测定阶段还没有显现化，在此后直至最终出售的各工序中的任一工序中显现化的部位，通过采取部分除去包含该部分的区域等适当的对策，能高效率地制造缺陷少质量高的钢带。作为钢带，不特别限于酸洗钢带、冷轧钢带，特别对于通过其处理缺陷容易显现化的镀覆钢带等表面处理钢带也有好的效果。
用图9、10说明发明的实施。如图10所示决定预测工序以后的工序和制造条件。或者，特别地在冷轧前部分去除预测的作为缺陷在将来会显现化的部位。
由图9所示，通过表层部特性测定装置13和缺陷显现化预测装置15进行图10的缺陷显现化预测工序。此处所说的特性是指和其它正常部不同的异常部的有无、种类及其空间分布。而且，“和其它正常部不同的异常部”的具体的例子如，氧化皮咬入基钢层、非金属夹杂物、氧化皮和基钢层的界面部的大的凹凸、结晶粒径、晶粒特性异常部分、成分不均匀等。
首先说明测定钢带表层部特性的制造工序和位置的选择。当部分除去异常部时，由于除去而产生了特性变化，因此相反要想不发生缺陷，在轧制等在后工序中必须使钢带的形状、特性均匀，因此，尽可能在上游进行表层异常部的部分除去，至少要在冷轧前进行。
而且，在制造工序·条件决定工序中不仅向这样的下游工序前馈，而且输出用于决定还包含向此后制造的钢带、也就是下个制造时序(制造时机)和下个制造批量制造的钢带的制造条件的反馈的制造条件的变更，或者工序变更的信息。这样，能在将来的下个工序以后预测缺陷是否显现化，由此还能够决定(反馈)此后制造的钢带的制造条件。
例如，当考虑早期向制钢工序等产生异常部原因的工序反馈制造条件时，希望在尽可能接近上游工序的工序进行表层部特性测定。为此，必须在除去表层异常部之前进行，希望至少在冷轧前进行表层部特性测定。
另一方面，根据以下理由，希望尽可能在下游侧至少在热轧工序以后进行表层部特性测定。
1)在检测微小异常部时，(a)为了表面凹凸所产生噪声不会使检测效率下降，(b)为了在传感器接近钢带表面进行检测时，传感器和钢带的距离(离地)变动不会使检测效率恶化，以及(c)为了离地变动不会使传感器和钢带接触，不会使传感器破损，不会使钢带损伤，由于上述(a)、(b)、(c)理由，钢板形状必须良好。
根据该点，下游工序侧的钢板形状具有更良好的倾向，而且，通过施加张力等，下游工序侧的形状更稳定。
2)通过轧制板厚减小，异常部随之存在于离表面尽可能近处时容易检测。
3)在通过轧制异常部也产生变形的过程中，在离最终成品尽可能近的阶段进行检测，能更正确地进行重要的评价。
根据以上理由，在除去表层部异常部时，应该在热轧后冷轧前设置表层部特性测定装置和部分除去装置。而且，在选择除此以外的制造条件时，必须分别对每种情况考虑上述的设置位置相关事项来决定设置位置。
例如，当必须根据表层部特性测定结果决定作为制造条件的板厚时，则必须在冷轧前进行表层部特性测定。而且，例如，对于镀层钢板，预测冲压后表面缺陷是否显现化，在可预测的冲压后缺陷显现化的部位打入标记，以在以后的工序中不使用，或者切掉被认为是钢带长度方向缺陷多发的区域等，执行即使镀覆后也可实施的手段时，也可选择在接近最终使用方式的镀覆后进行表层部特性测定。
另外，关于表层部特性测定装置的设置位置的选择，除上述理由以外还有以下理由。
1)为了检测、除去异常部，希望钢板的抖动量小。
2)为了检测、除去异常部，希望生产线速度不过快。热轧生产线出口侧等为非常高的速度，一般不适用。
3)由于除去操作产生切屑等，希望具有水洗、干燥等易操作设备，或者希望容易设置。
关于上述第1)点，具体地说，由于a)希望附设整平机，b)希望强力施加张力，因此可以在整平机之后，并在用辊支承和钢带的检查面相对一侧的面的位置上设置表层部特性测定装置。而且，根据上述2)、3)的理由，如果能设置在酸洗生产线入口侧(酸洗层紧前面)则更好。由于同样的理由，优选在和表层部特性测定装置同样的位置设置表层特性异常部除去装置。
而且，如果在钢带的单位张力在0.3kgf/mm2以上的位置进行检查，由于钢带变得平整，能够不受钢板变形影响地进行精度良好的检查。
在测定表层部特性后，在以后的工序中，不仅根据表层部特性的测定结果，而且附加直至进行表层部特性测定的制造条件实际值、在此后的工序中预定的制造条件、成品的规格(包含钢带的用户、在最终消费阶段中的使用方式等)等各种条件中的高度关联的条件进行预测，可高精度地预测缺陷是否显现化。具体地说，包括钢种、热处理条件、轧制条件、镀覆种类、其它钢带制造生产线的各种状况、冲压条件、涂装条件、最终的使用方式等。
如图12所示，将缺陷或者缺陷候补分为三类。
(1)有害缺陷A在使用预测装置进行的特性测定后发生的缺陷(2)有害缺陷B在用预测装置进行测定，检测出信号的部位中，在表层部特性测定以后，预测为作为缺陷将显现化的测定部位。
(3)正常部在表面特性测定以后，预测为不显现化的测定部位。
通常，有害缺陷在最终工序中，用表面缺陷检测仪或人工目测检查表面，以上述的(1)、(2)两项作为检测对象。对于这些有害缺陷，例如，在有害程度非常大时，切断、切除这些缺陷部的全部部位。而且，在有害程度为中～轻度时，为了使在作为钢带的1出库单位的1卷中，或者，在一定钢带长度单位(例如，500m或1000m单位)上存在的缺陷数在允许范围内，而切断、切除适当的缺陷部，调整在1卷钢带中或在每段单位长度上的缺陷。而且，在缺陷个数未落在允许范围内时，在交货前，变更面向对象或用途，降低成品等级，然后出库。因此，这些操作不仅缺陷的成品率低，而且为了进行切断、切除作业，必须输送到专用的检查生产线或切断生产线，存在成本增大的问题。而且，当缺陷过多时，由于事先不能确定有无缺陷，对不能出库的钢带进行镀覆工序等无用工序，也产生成本。
特别地，在这些缺陷中，作为重大缺陷主要处理的是在制钢工序或热轧工序中异常操作所产生的缺陷，相当于在用设置在热轧后且冷轧前的表面特性测定装置进行检测时的图12的有害缺陷B。从而，在最终工序以前，如果能知道有害缺陷B的存在，则可以变更预定的下个工序以后的工序路线(下个工序→下下个工序→下下下个工序→…→出库→…→至用户使用等的钢带物流路线)，或者变更作为最终成品交货的用户使用者的面向对象，变更制造条件，而可以进行处理。因此，如果至少在将钢带装入最终工序以前进行预测，能够将制造工序路线设定成不进行以往的直到完成最终成品的无用工序或用于除去缺陷的额外工序，不仅能够提高成品的合格率，而且同时可以降低制造成本。
而且，如前所述，即使表层部测定装置的信号等级相同，当检查对象钢带例如为热镀钢板、电镀钢板、或者冷轧钢板，用于汽车或者用于电子产品等，怎样作为最终成品出库以及使用的这些方式或条件改变时，预测的缺陷成为图12的有害缺陷B，或者成为无害缺陷。这时因为，例如，在镀覆时存在于镀层下的原钢板上的缺陷变得难于看到，相反有时变得容易看到，根据用户的冲压形状或涂装条件，同样，有时容易变得看到，相反有时变得难于看到。从而，根据条件，图12的有害缺陷B的区域时而变大，时而变小。而且，在预测装置的判断中，不仅在检测出的一个一个的部位进行判断，而且，还考虑存在于1卷或单位长度中的预测的缺陷整体，例如预测的缺陷程度和缺陷数量、缺陷密集度的分布等进行判断。
如图9所示，利用制造信息保持装置16(一般可利用程序计算机等)、对应数据库17向缺陷显现化预测装置15提供这些信息。制造信息保持装置16和各钢带对应地存储作为表层部特性测定对象的钢带的卷材序号、品种、表示成分特性的钢种、检查条件、用户或规格用途等制造条件的信息，并直到表层部特性测定开始，或者直到缺陷显现化预测处理开始时，向缺陷显现化预测装置15a、15b传送这些信息。根据表层部特性测定装置13a、13b的表层部特性的检测信号和来自制造信息保持装置16的钢带的信息及对应数据库17的信息，缺陷显现化预测装置15a、15b检查钢带信息包含的钢带各部位的表面缺陷在最终生产线中是否显现化。例如，对于镀层钢带，在镀覆后显现化的鳞状折叠作为表面缺陷的例子中，冷轧前即使是相同的表层部特性，根据镀覆的种类(热镀/电镀、合金化热镀(GA)/单纯热镀(GI)、单层镀覆/双层镀覆)不同，镀覆后缺陷是否显现化产生差别。而且，即使对于在冲压镀层钢带时显现化的缺陷，由于镀覆种类不同，冲压时表面的滑动性等不同，因此会产生同样差别。从而，为了判断这些差别，表层部特性测定装置13a、13b的各信号必须与特征量的值和表示表面缺陷的种类和/或程度的等级预先对应，特征量值例如是超过规定阈值的异常部的大小(长度、宽度、厚度)、形状、深度位置等，所述表面缺陷是在各工序最终显现化并由表面缺陷计或人目测检查检测出来的缺陷。使表层部特性测定装置信号与在各制造工序中检测出的表面缺陷的对应关系表格化，将该信息作为文件存储在对应数据库17中。制造工序是例如CAL、CGL、EGL等的制造生产线。CAL是连续退火生产线，CGL是连续热镀生产线，EGL是电镀生产线。另外，该数据库，在用表层部特性测定装置13a、13b测定后，在各制造工序中实施表面检查，在能够收集各个制造工序的结果时，将该结果作为检查信息输入作为上位计算机的制造信息保持装置16的程序计算机中，然后，传送至对应数据库17中并储存在其中。而且，显现化预测装置13a、13b的测定结果也经由制造信息保持装置16传送至对应数据库17中并储存在其中。所谓表层部特性测定装置的结果和各工序的表面检查的结果，利用钢带的卷材序号来与钢带对应，钢带内位置不仅考虑运送方向，而且考虑轧制的轧制率，而进行对应。逐次存储表层部特性测定装置13a、13b的测定信号和表面检查结果，更新对应表。表面检查结果的数据不限于最终检查钢带的工序，在直至最终的中间工序进行检查时，也输入其数据，作成对应表。而且，根据该表，制作缺陷显现化预测装置15a、15b的预测判断的逻辑。或者，也可以通过将表的数据输入神经元网络等逻辑自动生成工具，制作判断逻辑。
而且，缺陷显现化预测装置15通过判断预测对象钢带在哪个制造工序中没有问题，选择工序路线。将该预测结果传送到制造信息保持装置16，变更以后的钢带工序路线。
此时，即使没有预先决定钢带的用户或规格用途中的任何一个，也可以根据缺陷显现化预测装置15a、15b以前的制造条件例如钢种，由作为候补的多个品种、用户、规格用途，根据预测判断结果，在预测判断结果后选择一个钢带的物流路线。这样，根据本发明，能够灵活的制定物流路线等。
图13、图14示出了根据预测结果决定制造工序、制造条件的程序例。
例如图13所示，进行表层部特性测定，进行成品种类1的条件的缺陷显现化预测。将测定结果与存储在上述对应数据库17中的对应表格的数据比较，判断是否是适用于成品种类1的程度的表层部特性。例如，不仅对每一个表层部特性测定部位进行合格/不合格的判断，而且就每1卷钢带或单位长度的显现化缺陷的个数进行判断。例如，即使缺陷显现化个数是一个，在缺陷程度预测为重度时，判断为不合格，在程度由中至轻度时，1卷中或每单位长度的个数在例如超过5个时判断为不合格。合格时根据成品种类1的条件进行制造。不合格时，进行缺陷显现化预测，判断是否是适用于成品种类2的条件程度的表层部特性。接下来，同样地进行预测结果判定，如果合格则按照成品种类2的条件制造，如果不合格则进行下一个品种的缺陷显现化预测，如此进行顺次处理。这样，根据预测结果变更成品规格，据此决定制造工序、制造条件。这种判定逻辑设定成由标准严格的成品种类进行判断(将标准严格的成品种类作为成品种类1)，当不适用于全部成品种类标准时，判断为不能成为成品的废料。
作为具体的例子，根据表面特性测定的结果，作为高级汽车用外板使用的合金化热镀锌钢板实施以后的制造工序时，在预测能确保充分的质量时，轧制成汽车用外板适当的厚度等进行规定的的制造，而根据上述预测结果，当不适用于汽车用外板合金化热镀锌钢板时，在预测可能作为建筑用一般材料使用时，变更收货用户的面向对象，轧制成与此对应的板厚，决定制成不合金化的镀层钢板等下个工序以后的制造条件和成品规格(包含面向对象)而且，在图13的判断顺序的进行作为成品种类变更或用户变更的面向对象变更以外还有以下判断。例如，当成品出库时，由于交货时间的关系，有不能变更成品种类、面向对象的情况。此时，如图14所示，进行表层部特性测定，就成品种类1进行缺陷部显现化预测，根据预测结果进行判断，合格时按照成品种类1的条件进行制造。根据测定结果，当有不能存在于成品种类1的特性的产品时，或者当1卷中或单位长度中的个数超过允许个数成为不合格时，决定在钢带的长度方向中不可存在于钢带中的不合格部位。然后，切除钢带的不合格部位，或者，通过磨削使其无害化，在下个工序以后按照预定进行处理。这样，在整个宽度方向除去被预测的缺陷显现化部分，仅使正常部分连续，或者，可以通过使缺陷显现化预测部分的周边部无害化，使其能成为正常的钢带。
具体的例子是，以镀层钢板制造作为前提进行上述预测结果，预测在钢带的长度方向某个区域在镀覆后将产生缺陷时，在镀覆前可以预先切除钢带的所述区域。
本发明中的缺陷显现化预测的判断方法不仅独立地进行图13、图14的处理，而且还可以组合进行，并且不限于基于图13、图14的处理。
图8是本发明的实施方式的1例的说明图，在酸洗生产线中，在入口侧整平机11之后设置表层部特性测定装置13，通过缺陷显现化预测装置15预测特性异常部在之后的工序中是否作为缺陷显现化，利用表层特性异常部除去装置14从中决定除去对象部，通过部分除去手段除去包含该除去对象部的区域。表层部特性测定装置如后面的图1～图6所示，可以使用可以精度良好地测定在C截面非常微小且在轧制方向较长的形状的表面特性异常部的特性的装置。
也包含和钢带内外表面对应的构成要素、周边状况，对结构、动作进行详述。首先，利用设置在酸洗生产线入口侧的整平机11减少钢板的凹凸。然后，增大钢板的张力，而且在卷绕在大直径张紧辊12a～12d的位置，夹着钢带1在张紧辊12a～12d的相对侧设置表层部特性测定装置13a(钢带外侧用)、13b(钢带内侧用)及表层特性异常部除去装置14a(钢带外侧用)、14b(钢带内侧用)。
另外，设置外侧缺陷显现化预测装置15a和内侧缺陷显现化预测装置15b。此时，在设置表层部特性测定装置的位置上的钢带的单位张力，由于抑制钢板的抖动从而减小离地变动，最好在0.3kgf/mm2以上。内外的系统在理论上独立地动作，因此以后为简单起见，对于外侧的说明也同样适用于里侧。
下面，首先说明表层部特性测定装置13a、缺陷显现化预测装置15a、表层特性异常部除去装置14a的主要基本动作和相互之间的关系。当评价表层部特性时，主要着眼于也包含钢板表层下的异常部的大小(轧制方向长度、宽方向长度、厚度)、形状和深度位置。
在采用使用交流磁通的方式作为特性测定方法时，能够利用作为测定结果数据的同步检波后的信号振幅、相位及其二维分布进行评价。相位包含关于特性异常部的深度位置的信息。而且，由于通过改变交流磁通的励磁频率，磁通从钢板表面的穿透深度改变，因此利用多个励磁频率进行测定，由上述测定结果数据，能得到关于具有和其它部分不同特性的表层部在深度方向的分布(厚度、深度位置等)的详细信息。
由于抑制了由钢板抖动、钢板变形引起的离地变动或传感器和钢带的接触，在上述生产线内的位置上设置表层部特性测定装置13a。利用表层部特性测定装置13a，将钢带上各测定点的信号值等传送到缺陷显现化预测装置15a。例如在上述发明中利用交流磁通评价表层部特性时，作为传送的数据，不仅是上述各测定点的同步检波信号振幅，也可以包含同步检波相位，而且在交流磁通的励磁频率不限于一种而应用多种时，信号值、同步检波相位也可以只增加频率数。
利用缺陷显现化预测装置15a，根据表层部特性测定装置13a的信息，评价表层部特性，预测在下个工序以后中，特性异常部作为缺陷是否会显现化。
关于表层部特性评价方法，以下说明在采用上述发明的交流磁通评价表层部特性时的例子。图11是表示使用交流磁通的预测流程的图。第一，通过交流磁通实施和钢带二维坐标对应的表层测定。二维坐标用长度方向x(m)、宽度方向y(m)表示。采集在各点的同步检波振幅A(x，y)和相位P(x，y)的数据。第二，将各点的同步检波振幅和相位数据传送到缺陷显现化预测装置。第三，标记超过一定阈值的区域。关于邻接的异常指示部，作为相同组的异常部进行认识，以该组单位“预测”缺陷是否显现化。例如，对于同步检波信号振幅，设定某个一定的阈值，一次性抽取具有超过该值的信号值的钢带上的二维坐标点作为异常部候补点。而且，对每个组识别各自的异常部候补点(标记处理)，求得各自二维区域的特征量(轧制方向长度、宽方向长度、面积等)以及厚度、同步检波相位信息。由于同步检波相位信息是反映信号源的深度方向位置的量，因而通过预先求出相位对深度的换算系数等，作为深度位置信息进行评价。第四，基于利用过去的实际值预先求出的表示缺陷显现化可能性的数据，对每个标记区域利用特征量、深度位置数据进行预测。例如，在深度位置(可由相位推定)小于某个一定阈值、宽度大于某个一定阈值、同步检波振幅大于某个一定阈值时，预测缺陷将会显现化。
而且，在利用多个频率进行交流励磁时，在利用更高的频率进行测定时更强调测定靠近表面部分的特性异常部，因而能对深度更详细地进行评价。
在热轧后冷轧前测定表层部特性，到进行合金化热镀处理时，预测该测定部是否作为缺陷显现化，作为上述预测方法的一个具体例子，包括使用同步检波后的信号振幅等级和相位的方法。可以得知位于比从表面开始的某个深度浅的位置且具有某个一定值以上大小的在轧制方向较长的异常部在直到镀覆处理后时，将作为表面缺陷显现化。因此，作为预测方法，如图16所示，在得到来自作为上位计算机的制造信息保持装置的卷材信息后，存在信号等级在规定阈值以上，或者具有某个一定值以上的信号振幅，并且，在轧制方向具有一定值以上的长度(或者根据情况也考虑宽度、面积、形状)的特性异常指示，当相位处于和上述异常部深度位置对应的范围内时，预测出作为表面缺陷将在镀覆处理后显现化。关于异常部的深度位置，由于离表面越近，在以后的工序经过轧制越容易显现化，因此程度越严重。加上这样的信息并设置阈值，决定在哪个工序可以使用。例如，基于上述考虑，在图15所示的深度位置范围内，判断能或不能在CAL、CGL、EGL中使用。CAL是连续退火生产线，CGL是连续热镀生产线，EGL是电镀生产线。在图16中，深度位置≤A意味着缺陷在比深度A浅的位置。A、B、C、D的值是正值，越深值越大。由A到D值增大，深度变深。
而且，作为其它预测的例子，研究在预先镀覆后成为表面缺陷的部位在酸洗阶段变为怎样的同步检波振幅等级，如果当同步检波振幅等级超过某个一定的阈值时，预测为镀覆后将成为表面缺陷，当比阈值小时，预测不会成为表面缺陷，则预测方法本身成为简单的方法。另外，根据直到进行预测的制造条件目标、实际值或在此以后预定的制造条件、用途或检查规格等成品规格选择阈值、预测算法。
根据来自缺陷显现化预测装置15a的除去对象表层特性异常部位置(长度方向、宽度方向、深度方向)、表层特性异常部长度信息，表层特性异常部除去装置14a通过部分磨削或切削除去包含表层特性异常部的区域。另外，为了使表层特性异常部除去装置14a也稳定地进行表层特性异常部除去，和缺陷候补部检测装置13a同样，将其设置在钢板抖动、钢板变形影响小的生产线内的位置。另外，通过定序器(未图示)等进行全部动作的顺序控制。
除去表层特性异常部的钢带经过冷轧，实施镀覆，成为镀层钢带。这样，在下次工序成为缺陷的部分在酸洗阶段被除去，其结果是，该镀覆钢带表面缺陷非常少，质量良好。
下面说明几个特别适合用于本发明的表层部特性测定装置的例子。图1是表示表层部特性测定装置的构成的简图(宽度方向差分方式)。在宽度方向微小在长度方向(和纸面垂直的方向)较长的表层特性异常部2存在于钢板1上。由磁化电源3向磁化器4的线圈提供交流电流，钢板1的表层部集中磁化。在图中，进行在朝向钢板1的宽度方向形成磁通的磁化，最好尽可能的进行这种磁化。
如上述的镀层钢板的表面缺陷，在直至最终消费的各个工序任一工序中，显现化的缺陷，其发生原因在于制钢工序中产生的非磁性金属夹杂物时，或者当发生原因在于在制钢工序和热轧工序入口侧(热轧前)氧化物混入钢材内部时等，在整个制造工序中，一般认为起源在上游工序侧，通过经由随后的热轧进行大的轧制，在本发明测定特性的工序中，延展成在C截面(在宽度方向切断钢带时的截面)非常微小，在轧制方向较长的形状。因此，在本发明中，鉴于这种异常部的特点，采用易于测定该异常部特性的方式。
而且，利用两个磁传感器5a、5b检测存在于钢板1外部的磁通。此时，由于表层特性异常部2存在于磁传感器5a下方，由于该表层特性异常部，磁通或涡电流难以通过，其结果，用磁传感器5a检测出的磁通比用磁传感器5b检测出的磁通要多，磁传感器5a的输出大于磁传感器5b的输出。
因此，将这些输出导入差动增幅器6，并将其输出输入相位检波器7，当通过和磁化电源3波形同步(存在相位错位)的信号进行相位检波时，得到和表层特性异常部2的大小对应的信号。将该输出导入表层特性异常部等级判断器8，通过和预定的阈值比较，可判断表层特性异常部2的等级。
由于表层部特性异常部2在钢板的宽度方向微小而在长度方向较长，如果在钢板的宽度方向进行磁化，磁路被遮断的宽度变大，得到较大的表层特性异常部信号。而且，由于宽度方向差分方式利用两个传感器输出的差动信号来判断表层特性异常部，因而传感器上共同的噪声(钢板磁导率的变化等)和外部噪声相互抵消，可以检测出S/N比良好的表层特性异常部。
在图2中示出了表层部特性测定装置的主要结构(E型传感器方式)。在以下的图中，对于和前面图中示出的构成要素相同的构成要素给出相同的标号，省略其说明。在该表层部特性测定装置中使用E型线圈9作为磁化器和磁传感器。E型线圈9的磁轭具有三个支脚部9a、9b、9c，各自均与钢板1的表面大致垂直并各自在钢板1的宽度方向并列地设置在钢板1对面。
而且，来自磁化电源3的交流电流供给于卷绕在中心支脚部9a上的线圈并进行磁化。在两侧的支脚部9b、9c上也卷取有线圈，用作磁传感器。支脚部9a的线圈上产生的磁通通过钢板1的表面附近，并通过两侧的支脚部9b、9c返回支脚部9a。
此时，当表层特性异常部2位于图示位置时，其对通过支脚部9a、9b的磁通的磁阻要大于对通过支脚部9a、9c的磁束的磁阻，由此，通过支脚部9b的磁束的磁通密度要小于通过支脚部9c的磁通的磁通密度。因此，在卷绕在支脚部9b上的线圈上感应的电压小于在卷绕在支脚部9c上的线圈上感应的电压，当将两者输入差动增幅器7时，输出和两者的差对应的电压。
将该输出导入相位检波器8，当通过和磁化电源3波形同步(存在相位错位)的信号进行相位检波时，得到和表层特性异常部2的大小对应的信号。将该输出导入表层部特性异常部等级判断器8，通过和预定的阈值比较，可判断表层特性异常部2的等级。
E型传感器方式，通过设置在宽度方向，和上述宽度方向差分方式同样，对于在钢板长度方向延伸的异常部，也可以得到较大的表层特性异常部信号。而且，由于差分方式的缘故，磁导率的变化等和外部噪声相互抵消，可以检测出S/N比良好的表层特性异常部。
在图3中示出了表层部特性测定装置的一部分结构(机械宽度扫描方式)。在该表层部特性测定装置中，通过未图示的磁化装置，钢板1在板宽方向被交流磁化。使磁传感器5在板宽方向扫描，观察其输出的时间性变化。当存在表层特性异常部2时，由于在该部分检测的磁通发生变化，磁传感器的输出产生变化，因此，通过对磁传感器5的输出进行信号处理，能检测出表层特性异常部2。当钢板1在长度方向行进时，检查范围变为锯齿形范围，但是如果增加磁传感器的数量缩小扫描范围，提高扫描速度，则能够检查出规定长度以上的表层特性异常部。
在图4中示出了表层部特性测定装置的一部分结构(电子扫描方式)。在该表层部特性测定装置中，通过未图示的磁化装置，钢板1在板宽方向被交流磁化。在该表层部特性测定装置中，在钢板1的宽度方向配置多个磁传感器5。磁传感器5的输出连接到扫描器上，对顺序选择的一个磁传感器的输出进行信号处理。这样，能够进行和图3中机械扫描等同的电子扫描。由于能够高速进行扫描，能够缩短可以检查出表层特性异常部的长度方向长度。
在该表层部特性测定装置中，不是逐次处理每一个磁传感器5的输出，并由其时间性变化检查出表层特性异常部，也可以逐次输入相邻的每两个磁传感器5的输出，运算该每两个磁传感器的差分，通过上述那样的处理检查出表层特性异常部。这样，不需要时间性地处理信号本身而检测表层特性异常部，可以由差分信号直接检测表层特性异常部。
在图5中示出了实施表层部特性测定装置的一部分结构(梳形传感器方式)。由于图5主要示出了磁化装置和磁传感器部分，因此省略了图示钢板和信号处理电路。配置具有梳形形状的梳形强磁体10的各支脚部，使其和钢板表面垂直且各自在钢板宽度方向并列。线圈卷绕在各支脚部上。
为了使用这种检测装置检测表层特性异常部，首先，如(a)所示，使用图左端的三个支脚部，使其中央的支脚部10b的线圈和磁化电源3连接，使该线圈产生交流磁通。而且，利用卷绕在位于其两侧的支脚部10a、10c上的线圈检测出所述磁通，将检测信号导入差动增幅器6，以下信号处理和图2所示一样地进行。这相当于用梳齿状的磁轭左侧的三个支脚部作为图2所示的E型线圈来进行检测。
然后，电子或电气切换电路，如(b)所示，从左端开始利用第2～4个支脚部，使卷绕在支脚部10c上的线圈励磁，利用卷绕在其左右的支脚部10b、10d上的线圈检测出磁通。而且，如图(c)所示，再逐个利用右侧的三个支脚部进行同样的检测。
以下，重复操作，相当于使检测器向着钢板宽度方向扫描，能够横跨较宽的宽度范围而不必伴随机械运动地进行扫描。可以用电子开关进行励磁线圈、检测线圈的切换，也可以通过继电器进行切换。
另外，当象图4、图5那样配置传感器或梳形支脚部时，配置一组以上的传感器组或梳形强磁体，当彼此的传感器或梳形支脚部配置成锯齿形时，能够在宽度方向无间隙地检测出表层特性异常部。在锯齿形配置中，根据传感器的形状(也包含传感器单元的框架等)也可以配置2组以上。另外，在锯齿形配置中，要想使传感器之间的信号不干涉，必须相应地调整接近的传感器之间的电子扫描时序。
另外，之所以能得到图6(b)的波形图，是因为在板宽方向扫描轧制方向为长边的细长形状的表层特性异常部。如图7(a)所示，即使在轧制方向扫描轧制方向细长的表层特性异常部，也不能得到图6(b)的所示的大信号，只能得到图7(b)所示的小输出。因此，在轧制方向扫描难于精度良好地检测出轧制方向细长的表层特性异常部。
权利要求
1.一种钢带或表面处理钢带的制造方法，具有对钢片进行热轧，制造热轧钢带的热轧工序；测定所述钢带的表层部特性，得到测定结果的特性测定工序；在所述特性测定工序之后直至最终消费的各工序中，使用所述表层部测定的结果，预测测定的位置是否作为表面缺陷显现化，得到预测结果的预测工序；根据所述预测结果，决定以后的制造工序和制造条件的决定工序；和根据决定的制造工序和制造条件制造钢带或表面处理钢带的制造工序。
2.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，还具有根据所述预测结果向所述热轧工序之前的制造工序和制造条件进行反馈的工序。
3.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述预测工序包括使用所述表层部测定结果，并且使用直至进行预测的钢带的制造条件目标、实际值、在此后的工序预定的制造条件、用途、包含检查规格的成品的规格中的至少一种以上的信息作为用于预测的信息，预测测定的位置是否作为表面缺陷显现化，得到预测结果。
4.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述预测工序包括利用具有和其它部分不同特性的表层部的深度方向的分布的信息进行预测，得到预测结果。
5.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述决定工序包括根据所述预测结果决定以后的制造工序、制造条件和成品规格。
6.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述预测工序包括在所述特性测定工序之后直至得到最终成品的各制造工序中，使用所述表层部测定的结果来预测测定的位置是否作为表面缺陷显现化，从预测为作为缺陷将显现化的部分中决定除去对象部；所述制造工序包括利用部分除去装置除去包含所述除去对象部的区域，然后，对钢带进行冷轧。
7.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括使钢带测定面表层部交流磁化，通过测定由表层部特性导致产生的交流磁通的变化，测定钢带的表层部特性。
8.根据权利要求7所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括用在钢带的大致宽度方向并列设置的至少两个以上的电磁传感器检测出由表层部特性导致产生的交流磁通的变化，基于检测信号的宽度方向的差分信号，测定钢带的表层部特性。
9.根据权利要求8所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括分别和钢带表面相对并大致垂直且和钢带宽度方向大致平行地并列设置E型强磁体的3个支脚部，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，使钢带励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分，测定钢带的表层部特性。
10.根据权利要求7所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括使钢带交流磁化，使电磁传感器在钢带的宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的电磁传感器信号的变化，测定钢带的表层部特性。
11.根据权利要求10所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括使钢带交流磁化，使电磁传感器在钢带宽度方向机械地移动，而在钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的电磁传感器信号的变化，测定钢带的表层部特性。
12.根据权利要求10所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括使钢带交流磁化，在钢带宽度方向配置多个电磁传感器，通过电子切换选择电磁传感器，从而进行钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的电磁传感器信号的变化，测定钢带的表层部特性。
13.根据权利要求7所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括和钢带表面相对并大致垂直且和钢带的宽度方向大致平行地并列配置梳形强磁体的4个以上的支脚部，其中，线圈卷绕在梳形强磁体的支脚部上，时间性地切换相邻的3个支脚部的组的选择，并在选择的3个支脚部中，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，进行励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分信号，测定钢带的表层部特性。
14.根据权利要求7所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述特性测定工序包括在钢带励磁的直流磁化等级实质上为接近零的状态下，使交流磁化的频率在100kHz至10MHz的范围内而使钢带测定面表层部交流磁化，通过测定由表层部特性导致产生的交流磁通的变化，测定钢带的表层部特性。
15.根据权利要求1所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，在钢带最终出库阶段中，还具有测定钢带表层部特性的表层部特性测定工序；只测定钢带表面特性的表面特性测定工序；使用所述表层部测定结果和表面特性测定结果来预测在此后直至最终消费的各工序中，该测定部的作为质量问题的表面缺陷是否显现化的缺陷显现化的预测工序；根据所述预测结果决定制造工序和制造条件的制造工序·条件决定工序。
16.一种钢带或表面处理钢带的制造方法，具有对钢片进行热轧，制造热轧钢带的热轧工序；在进行钢带的交流励磁的同时，通过检测由缺陷导致产生的交流磁通的变化，检测包含在钢带中的缺陷候补的检测工序；在由所述检测工序检测出的缺陷候补中，将以所述钢带的轧制方向为长边的细长形状的表层或表面缺陷候补决定为除去对象的决定工序；对包含由所述决定工序决定的除去对象的区域进行选择，并进行磨削或切削的除去工序。
17.根据权利要求16所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括使钢带交流磁化，利用在钢带大致宽度方向并列设置的2个以上的电磁传感器检测磁通，基于检测信号的宽度方向的差分信号检测出缺陷。
18.根据权利要求16所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括分别和钢带表面相对并大致垂直且和钢带宽度方向大致平行地并列设置E型强磁体的3个支脚部，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流，使钢带励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，将在二次线圈上感应的电压的差分作为所述差分信号，基于该差分信号，检测出缺陷。
19.根据权利要求16所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括使钢带交流磁化，使电磁传感器在钢带的宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的电磁传感器信号的变化，检测出缺陷。
20.根据权利要求19所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括基于标准的微小缺陷时的电磁传感器的信号波形和实测的信号的相对关系，检测出缺陷。
21.根据权利要求19所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括使钢带交流磁化，通过使电磁传感器在钢带宽度方向机械地移动，使电磁传感器在钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的电磁传感器信号的变化，检测出缺陷。
22.根据权利要求19所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括使钢带交流磁化，在钢带宽度方向配置多个电磁传感器，通过电子切换选择电磁传感器，使电磁传感器在钢带宽度方向扫描，基于伴随扫描产生的电磁传感器信号的变化，检测出缺陷。
23.根据权利要求16所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括和钢带表面相对并大致垂直且和钢带的宽度方向大致平行地并列配置梳形强磁体的4个以上的支脚部，其中线圈卷绕在梳形强磁体的支脚部上，时间性地切换相邻的3个支脚部的组的选择，并在选择的3个支脚部中，向卷绕在中央支脚部上的一次线圈施加交流电流进行励磁，二次线圈分别卷绕在外侧的2个支脚部上，基于在二次线圈上感应的电压的差分信号，检测出缺陷。
24.根据权利要求16所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述检测工序包括在钢带励磁的直流磁化等级实质上为接近零的状态下，使交流磁化的频率在100kHz至10MHz的范围内而进行钢带的交流励磁，同时，通过检测由缺陷导致产生的交流磁通的变化，检测出包含在钢带中的缺陷候补。
25.根据权利要求16所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，包括在整平机之后，在钢带的用辊支承与检查面或缺陷除去面相反的面的位置上实施所述缺陷检测工序、缺陷除去工序中的至少一方。
26.根据权利要求25所述的钢带或表面处理钢带的制造方法，所述缺陷检测工序包括在钢带的单位张力为0.3kgf/mm2以上的位置上检测缺陷。
全文摘要
一种表面处理钢带的制造方法，具有热轧工序、特性测定工序、预测工序、决定工序和制造工序。热轧工序包括对钢片进行热轧以制造对钢进行热轧带。特性测定工序包括测定所述钢带的表层部特性以得到测定结果。预测工序包括在所述特性测定工序之后直至最终消费的各工序中，使用所述表层部测定的结果，预测测定的位置是否作为表面缺陷显现化，得到预测结果。决定工序包括根据所述预测结果决定以后的制造工序和制造条件。制造工序包括根据决定的制造工序和制造条件制造钢带或表面处理钢带。
文档编号G01N21/89GK1741866SQ0382595
公开日2006年3月1日 申请日期2003年8月13日 优先权日2003年8月13日
发明者加藤宏晴, 长栋章生, 山本雅明, 三宅胜, 西名庆晃, 白井正明 申请人:杰富意钢铁株式会社