Стандартный образец для проверки электромагнитного структуроскопа

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю качества изделий, подвергаемых поверхностному термоупрочнению, и может быть применено в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение точности поверки и расширение диапазона глубин термоупрочненного слоя. Для этого образец выполнен в виде сборной конструкции, составленной из четырех прямоугольного сечения протяженных полос, соединенных между собой боковыми сторонами, две крайние полосы изготовлены одинаковых между собой размеров из нетермоупрочненной стали, две центральные полосы выполнены одинаковой ширины, равной ширине упрочненного слоя, и соединены между собой диффузионно, а с крайними полосами они соединены в одно целое, например, с помощью винтов. Верхняя центральная полоса выполнена из термоупрочненной стали, химический состав которой такой же, как у крайних полос. Рабочая поверхность образца выполнена ступенчатой по его длине. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.,Я0„„1610И9

А1 (ррах 001 Ы 27 82

В . 0, 1 ь ) т ::, . . ,." .-. I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1-ОСУ АРСТБЕНН! 1Й HOMME T

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я (21) 448)998/25-28 (22) 04.09.88 (46) 30.11.90. Бюл. 1! - 44 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) Д.И.Косовский (53) 620 ° 179.14 (088.8) (56) Иетодика изготовления образцов ° "

ГОСТ 2!105-87. Приложение 3.

Малышев В.С. и др. Контроль импульсного лазерного упрочнения стали

ЗОХРА методом эффекта Баркгаузена.

Дефектоскопия, 1986, !"- 12, с.70-71. (54) СТАНДАРТНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЭЛЕКТРО!МАГНИТНОГО СТРУКТУРОСКОПА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю качества изделий, подвергаемых поверхностному термоупрочнению, и может быть применено в оазличных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю качества изделий, подвергаемых поверхностному термоупрочнению, и может быть применено в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения — повыыение точности проверки за счет устранения неоднозначности по глубине слоя, а также — расширение диапазона глубин термоупрочненного слоя за счет создания многозначного образца.

Иа фиг.1 представлен стандартный образец, вид спереди, на Фиг.2 — . то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку, Цель изобретения — повышение точности поверки и расширение диапазона глубин термоупрочненного слоя. Для этого образец выполнен в виде сборной конструкции, составленной из четырех прямоугольного сечения протяженных полос, соединенных между собой боковыми сторонами, две крайние полосы из нетермоупрочненной стали имеют одинаковые размеры, две цент-. ральные полосы имеют одинаковую шири— ну, pëâíóþ ширине упрочненного слоя, и соединены между собой диффузионно, а с крайними полосами оии соединены в одно целое, например, с помощью винтов. Верхняя центральная полоса выполнена из термоуирочненной стали, химический состав которой такой же, как у крайних полос. Рабочая поверхность образца выполнена ступенчатой по его длине. 3 ил.

)ивевб

Образец составлен из четырех прямоугольного сечения протяженных полос р

1 — 4. Все полосы 1-4 соединены между собой боковыми сторонами. Две крайние полосы 3 и 4 изготовлены из нетермоупрочненной стали и имеют одинаковые размеры. Две центральные полосы 1 v. 2 имеют одинаковую ширину d, равную ширине упрочненного слоя контролируемого изделия. Между собой полосы 1 и 2 соединены дифдузионно сторонами шириной d. После диффузионного соединения полос 1 и 2 они образуют одну монолитную пластину шириной d и толшиной, равной толщине крайних полос 3 и 4.

1610419

До диффузионного соединения полосы 1 и 2 представляют собой протяженные пластины постоянной толщины.

Толщина полосы 1 соответствует наибольшей толщине упрочненного поверхностного слоя контролируемого изделия. Полоса 1 изготовлена из термоупрочненной стали, с "åì же химическим составом, что и у крайних полос

3 и 4. Полоса 2 изготовлена из нетермоупрочненной стали. Б процессе эксплуатации стандартный образец неоднократно разбирается и собирается в одно целое. Разборка образца необходима для контроля толщины полосы

1, Б крайних полосах 3 и 4, а также в нижней центральной полосе 2 выполнены центровочные отверстия, в которые запрессолапы направляющие штифты

5, обеспечивающие при сборке образца одинаковое положение центральных полос 1 и 2 относительно крайних полос 3 и 4. Плотное пртвкатие крайних т оло с 3 и 4 к центральным поло сам 1 и 2 достигается с помощью винтов б, которые проходят через сквозные отверстия полос 2 и 3 и ввинчиваются в резьбу, изготовленную в полосе 4.

Головки винтов 6 входят в углубления в полосе 3.

Стандартный образец может быть выполнен л виде многозначной меры, содер>кащей несколько значений проверяемого параметра — несколько значе35 ний глубин упрочненного поверхностного слоя. Свойства упрочненного поверхностного слоя воспроизводятся с помощью полосы 1, имеющей переменную

40 толшину вдоль ее длины, в EIBIIpBBJIB нии оси у. Полоса 1 термоупрочнена и имеет высокую твердость. Толшина полосы 1 измеряется ступенями.Соответственно, толшина крайних полос

3 и 4 также изменяется ступенями таким образом, чтобы рабочая поверхность образца, на которую выходят полосы 1, 3 и 4, была ровной, Минимальная длина образца л направлении оси у, на которой толщина полосы 1 неизменна, определяется локальностью преобразователя структуроскопа, для поверки которого предназначен обра. зец. Размеры полос 3 и 4 в направлении оси х по ширине образца опре55 деляются локальностью установленной площадки преобразователя структуро— скопа, Образец изготавливается следующим образом.

Необходимо изготовить многозначный образец, имеющий следующие толщины уирочненного слоя: 0,2; 0,.4;

0,6; 0,8; 1,0 и 1,2 мм, Полосы 1, 3 и 4 изготовлены из одной и той же стали У8. Центральная полоса 2 изготовлена из нетермоупрочненной стали 10. Предварительно полосы 1 и 2 постоянной толщины соединяются между собой диффузионно.Толи1ина полосы 1 не менее:наибольшей толщины упрочненного слоя и равна 2 мм.

Суммарная толщина полос 1 и 2 не менее толщины полос 3 и 4 и равна 12 мм.

Ширина полосы 1 равна 6 мм и на 2 мм превосходит задаваемую ширину упрочненного слоя. Ширина полосы 2 равна

5 мм. Полосы 1 — 4 одинаковой длины, равной 180 мм.

Ширина полос 3 и 4 выбрана с учетом наименьшего размера установочной площадки преобразователя электромагнитного структуроскопа и составляет 30 мм. Толщина образца не должна влиять на сигнал преобразователя структуроскопа. С учетом этого исходная толщина пластин выбрана равной 12 мм.

После диффузионного соединения между собой полос 1 и 2 они подвергаются фрезерованию с их боковых сторон таким. образом, чтобы их боковые стороны были заподлицо одна с другой, а их ширина превосходила ширину упрочненного слоя не более чем на 0,5 мм.

Затем в полосах 1 — 4 осуществляют совместное сверление отверстия для крепежных винтов 6 и направляющих штифтов 5. Далее проводят совместный нагрев соединенных между собой полос 1 и .2. Нагрев осуществляют при о

850 20 С с последующей закалкой полос в воду. Твердость закаленного слоя должна быть не менее 60 HRC

Э

Затем шлифуют боковые стороны полос

1 и 2 так, чтобы ширина их равнялась

4 мм. Боковые стороны полос 3 и 4, соединяемые с боковыми сторонами полос 1 и 2, также подвергают шлифованию. После этого полосы 1 — 4 соединяют между собой посредством запрессовывания направляюших штифтов 5 в крайние отверстия. Плоное соединение между собой полос 1 — 4 осуществляют с помощью винтов 6, расположенных в средних отверстиях. После

5 16 этого проводят шлифование поверхности образца, содержащей полосы 1, 3 и

4. Шлифование проводят вдоль ширины образца с образованием ступеньки.

Ширина ступенек равна 30 мм и выбрана с учетом наименьшего размера установочной площадки преобразователя структуроскапа. Исходная толщина полосы 1 равна 2 мм. По касанию шлифовальнага камня устанавливают начало отсчета для определения толщины при шлифовании образца и получения ступенек по длине полосы Е, Высота ступеньки составляет 0,2 мм. Толщина полосы 1 в месте, расположения наибольшей ступеньки равна 1,2 мм, В месте расположения наименьшей ступеньки толщина полосы 1 равна 0,2 мм.

После образования ступенек образец разбирают на части. 7пя этого вывинчивают винты 6 и выпрессавывают направляющие штифты 5. Проводят травление боковых сторон полос 1 и 2

4Х-ном растворе азотной кислоты в спирте. Более темная протравленная полоса слоя 1 контрастна выделяется на фоне непратравленной полосы 2, Анализируя боковые поверхности полос

1 и 2 на металломикроскапе при 100кратном увеличении, определяют действительную величину толщины полосы

1 в месте расположения каждой ступеньки. После этого полосы 1 — 4 с помощью направляющих штифтаB 5 и винтов 6 вновь соединяют в одно целое.

Предложенный образец имеет точно заданную геометрию ега упрочненнога слоя. Кроме того, сборная конструкция образца позволяет осуществлять непосредственное измерение упрочненного слоя и тем самым многократно увеличить точность измерения его размеров, Предложенное устройство является

его многозначным — один образец содержит ряд значений тодшины упрочненного слоя. При этом все другие влияющие факторы — ширина полос, их химический состав, структура — строго постоянны. Толщина полос 3 и 4 подобрана так, что ее изменение не влияет на сигнал преобразователя структуроскапа. Влияющим фактором является

10419

2О

55 толька талшина упрочненнаго сла» величина которой определена " высокой точностью, Для проверки структуроско а образец используется следующим образом.

Устанавливают преобразователь сигнала на один из участков полос 3 или 4, а патом на участок центральной полосы 1 с наибольшей толщиной термаупрачненнага слоя. Регулируют органы управления структураскапа и ус-.аналливают на выходе последнего сигналы, равные соответственно их наибольшей и наименьшей величинам.

Затем устанавливают прсабразователь на астальн: е участки полосы и фиксируют саответс.твующие им сигналы.

Формула изобретения

1 ° Стандартный образец для проверки электромагнитного структураскопа, содержащий ферромагнитную пластину с термоупрачненным слоем в лиде протяженной дорожки заданной ширины и глубины, а т л и ч а ю— шийся тем, чта, с целью повышения точности проверки за счет устра— нения неоднородности па глубине слоя, ферромагнитная пластина выполнена составной из трех прямоугольных палас, соединенных между собой боковыми сторонами так, что их основания расположены на одном уровне, крайние полосы выполнены из нетермаупрачненной стали, ширина средней пластины, выполненной из нетермоупрочненнай стали, равна ширине термаупрочненного слоя, ее высота меньше высоты крайних на глубину термоупрочненнога слоя, а последний выполнен, из термоупрочненной стали с тем же химическим составом, чта и у крайних полос, и соединен диффузионна со средней полосой.

2. Стандартный образец по и.1, а т л и ч а ю щ и и с ч тем, что, с целью расширения диапазона глубин термоупрочненного слоя, поверхность образца с термоупрочненным слоем выполнена ступенчатой па длине образца в пределах этого слоя.

1610419

Корректор О.Кравцова

Тираж 509

Заказ 373б

Подпи сное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям . открчтиям при ГКНТ СССР 113035„ 1осква, Ж-Зз, Раушская .= Ы., д. 4!5

Т1роизводственно-издатепт ск1r, 1 комб:: н:iт Патент"

Ужгород, ул. Гагарина, 10) ФМ8. P.

Редактор Л,Ыеселовская

Составитель И: Рекунова

Техред М.Дидык