Способ определения коэффициента прессуемости ферромагнитных порошков

 

Изобретение относится к области контроля свойств материалов с помощью магнитных измерений .Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента прессуемости ферромагнитных порошков. Указанная цель достигается благодаря тому, что односторонне спрессованный образец и пробу ферромагнитного порошка намагничивают до насьш1ения. Измеряют намагниченность насыщения пробы ферромагнитного порошка и двух зон с концов опрессованного образца. При этом одна из зон расположена со стороны приложения давления, а другая - с противоположной ей стороны. Расстояние между зонами равно величине зазора между полюсом магнитной системы и образцом. Коэффициент прессуемости определяют по формуле, приведенной в описании. 1 табл., 2 ил. Q т (Л с N5 ю О) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1226370 (5l) 4 G 01 R 33 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

I И. ., 1а -,„.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3817357/24-21 (22) 27.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. К- 15 (72) Г.И.Гладков, Ю.В.Селезнев, А.К.Сущев и А.Я.Чернокоз (53) 621.317.44(088.8) (56) Роман О.В., Габриелов И.П,, Афанасьев Л.И. Обработка давлением порошковых материалов. Минск, Бел.ПИ, 1979, с. 38.

Макаров Б.В., Каморина Г.И., Летюк Л.М. Пластификация ферритовых порошков. — Порошковая металлургия, 1979, 9 11, с.6-9. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПРЕССУЕМОСТИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к области контроля свойств материалов с помощью магнитных измерений. Цель изобретения— повышение точности определения коэффициента прессуемости ферромагнитных порошков. Указанная цель достигается благодаря тому, что односторонне опрессованный образец и пробу ферромагнитного порошка намагничивают до насыщения. Измеряют намагниченность насыщения пробы ферромагнитного порошка и двух зон с концов спрессованного образца. При этом одна из зон расположена со стороны приложения давления, а другая — с противоположной ей стороны. Расстояние между зонами равно величине зазора между полюсом магнитной системы и образцом. Коэффициент прессуемости определяют по формуле, приведенной в описании. 1 табл., 2 ил.

1 1?2

Изобретение относится к контролю свойств материалов с помощью методов магнитных измерений и может быть применено, например, для контроля коэффициента прессуемости ферритовых порошков.

Прессуемость порошков характеризуется изменением плотности порошков при прессовании и способностью к сохранению формы после прессования.

Цель изобретения — повышение точности определения коэффициента прессуемости ферромагнитных порошков.

В основу предлагаемого способа положена зависимость намагниченности насьпцения от концентрации ферромагнит ной фазы или, в данном случае, от плотности различных зон опрессованчо— го образца. Коэффициент прессуемости можно выразить через намагниченности насьпцения верхней и нижней зон образца, домножив числитель и знаменатель" правой части зависимости (1) к„,=у /у,,где 1 „, — коэффициент. прессуемости порошка; и " — плотности соответственно ниж

6 ней и верхней зон образца, на удельную намагниченность насьпцения порошка 6 „ у н Sh

М Я 5Н 55

ЬБ 5q где1(1 и1 " 1 — намагниченности насыще5Н 5Ь ния соответственно нижней и верхней зон образца.

Домножив правую и левую части уравнения (3)

dh т„= Т.(. - М„„,, i3) где (— плотность на расстоянии(1 от плоскости приложения давления, . 7 — насыпная плотность порошка, ((ас с1 — коэффициент, зависящий от геометрических размеров прессовок и свойств порошков, на(, получают уравнение, описыФ вающее изменение намагниченности насьпцения в образце: е 1"1

S1, 5О 5(\

5о 58 5(1 ( где 11 — намагниченность насыщения

5Н на расстоянии h От плоскости приложения давления, намагниченность насыщения

5Н .порошка. б3711 2

На осHoHQнич уpBБнения (4) можно записать

Н с 1 1 р 1(1

-,.(. е

SO Sn (5) (6) -М (Я где с — длина образца.

Подставляя выражения (5) и (б) в (2) и Обозначив 13= v „/wi найдем

К „„= (е * 8) /(1+ 13) (7) l0

<1 F, (2U,-(— 1 Ь „(1) 1-2 — =-(/ (ñ> Агсь g,((О g)

f-1 а Я-l (, 7 (8) 1.

ГДЕ 1 =

Ь а — зазор между полюсами намагничивающей системы; зазор между полюсами намагПоскольку потокочувствительные элементы имеют конечные размеры, результаты измерения намагниченностей насыщения гредставляют собой усредl5 ненные значения, относящиеся к центру потокочувствительного элемента, то выражение для этих значений можно получить, интегрируя уравнение (4) го ширине потокочувствительного эле20 мента. Поэтому, размещая потокочувствительный элемент у краев образца, измеряют не намагниченности насыщения верхней и нижней зон образца, а намагниченности насьпцения участков, 25 соответствующих расстоянию, равному половине ширины потокочувствитель ного элемента, вследствие чего увеличивается погрешность определения коэффициента прессуемости по формуле

30 (2). Для снижения этих погрешностей необходимо при измерении намагниченностей насьпцения двух зон на противоположных концах образца смещать потокочувствительные элементы от краев образца на такое расстояние, где на результаты измерения практически не оказывает влияния искажение магнитного поля на краях образца. Определение значения этого расстояния, на котором данные искажения практически не оказывают влияния, проводят для случая 1((.„ = . Применительно к системе„ представленной на фиг. 1, необходимо определить координату Z в которой значение магнитной индукции на поверхности образца с заданной точностью не отличается от значения магнитной индукции в области равномерного поля. В общем виде координа50 ту 7 рассчитывают по формуле

1226370

dd de dd ф

i (lj l (13) =(1+о)Г, P ib, 30

10

10 ничивающей системы и образцом; с)„- функция распределения поля на первой вспомогательной плоскости.

Значение магнитной индукции равно: где — разность магнитных скалярных

10 потенциалов между полюсами намагничивающего устройства; 1, — МаГНитНаЯ пОстояныая;

1 — функция распределения поля на второй вспомогательной плоскости.

Из уравнения (9) при 3„-- 0 находят значение магнитной индукции в зоне однородного поля

F 20

6 = (о (10)

Задаваясь требуемой точностью определения границы влияния краевых искажений, из выражения (10) определяют граничное значение магнитной индукции где о — допустимая погрешность определения границы влияния краевых искажений поля.

Подставляя выражение (11) в (9), определяют граничное значение „„,=((1+ ) -1)(/((1Ь) f-1). (12) Подставляя значение ьЗ„ в формулу (8), получают искомое значение координаты Z„ . Анализ выражений (8) и (12) показывает, что „, пропорционально 2 6, а значение 1„ определя- 40 ется, главным образом, величиной зазора между полюсом намагничивающей .системы и образцом.

В таблице приведены результаты расчетов по формулам (8) и (12) для 45 различных сочетаний исходных пара.метров. мм мм У,% 1-1„р 2„„мм

1,0 0,02 1,05

1,5 0,032 1,83

1,5 0033 2 9

1О 0026 1

41

Таким образом, с погрешностью, не превышающей 1,5%, в качестве границы влияния краевых искажений поля можно принять расстояние, равное величине зазора между полюсом магнитной системы и образцом, т.е. 7 „ = b, Зная величину зазора (Ь), ширину потокочувствительных элементов (C) и длину образца ((), можно следующим образом определить расстояние от плоскости приложения давления до центров потокочувствительных элементов и до центров контролируемых зон на образце (фиг. 1):

Ь„= Ь+ c/ ;

1,=f-(Ü C/2.), (14) Для расчета коэффициента прессуемости по результатам измерения намагниченностей насыщения Й 1 и М,„ на

Ь 5 расстояниях Ь и h от плоскости при1 2 ложения давления на основании уравнения (4) составляют систему уравнений 1 =11 1 + 11

-dh „ ьо ып"

И =11 и +И (15) ьо ьп

Решив систему (15), находим

Mso(1"1 „- м )/е (16)

Sh1 я„- эп Ь эп

Отсюда м -и 1 sn э1 1 эп э 1 sn (18)

С учетом выражения (17) уравнение (7) примет вид М вЂ” Ч (19) 5h Ьп

Следовательно, измерив намагниченности насьпцения М 1. и М на расъ, з сгояниях 1-i и h .от плоскости приложечия давления и намагниченность насыщения порошка, по зависимостям (18) и (19) рассчетным путем определяют коэффициент прессуемости.

На фиг. 2 представлена схема, поясняющая сущность предлагаемого способа. Схема содержит односторонне опрессованный образец 1, пробу 2 ферромагнитного порошка, магнитную систему 3 с зазором, потокочувствительные элементы 4 — 7, вычитаюшие устройства 8-10 и измерительные устройства 11 — 13.

Односторонне опрессованный образец 1 и пробу 2 ферромагнитного по1226370 рошка помещают в зазор магнитной системы 3 и намагничивают до насыщения. С потокочувствительных элементов 4 и 5 расположенных на расстояЭ

5 ниях h,è Ь от плоскости приложения давления, на входы вычитающих устройств 8 и 9 подаются сигналы, пропорциональные магнитным индукциямВ„

"1 и 8„, в исследуемых зонах образца..

С потокочувствительного элемента 6 на вычитающее устройство 10 подается сигнал, пропорциональный магнитной индукции в порошке В„ . С потокочувствительного элемента 7, расположенного в свободной зоне зазора, на вторые входы вычитающих устройств 810 подается сигнал, пропорциональный

8 = /,H. С выходов вычитающих устройств 8 - 10 на измерительные уст20 ройства 11 — l3 поступают сигналы, пропорциональные намагниче ностяй насьпцения зон образца и ферромагнитного порошка. flo результатам измерений рассчитывают коэффициент прессуе-25 мости.

Формула и з о б р е т ения

Способ определения коэффициента прессуемости ферромагнитнь1х порошков, включающий сравнение с параметрами

I односторонне опрессованного образца, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, одноеторонне опрессованный образеп н пробу, ферромагнитного порошка намагничивают до насьпцения, измеряют намагниченности насьпцения пробы порошка и двух зон с концов опрессованного образца, одна иэ которых расположена со стороны приложения давления, а другая — с противоположной ей стороны на расстоянии, равном величине зазора между полюсом магнитной системы и образцом, а коэффициент прессуемости К,„ рассчитывают по формуле:

Р/(h,- ) ((М,„- М„) /(М,„- /1,„1 .P

/1щэ1 где

1+P 1 э Ь!(Ь-4) 1

М вЂ” намагниченность насьпце$П ния порошка; — намагниченности насьпцеsb г ния зон на противоположных концах образца, /i„,Ь вЂ” расстояние от плоскости приложения давления до центров контролируемых зон образца h,=Ь+ /й

Ь =Р-(b+c/ )

Р - длина .образца;

Ь вЂ” величина зазора между полюсом магнитной системы и образцом;

c - -ширина потокочувствительных элементов.

12?637с)

Составитель В. Колачевская

Редактор Н. Нцола Техред И.Попович . Корректор О.Луговая

Заказ 2127/44 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4