Способ неразрушающего контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет определения содержания углерода с бопьшей точностью по коэрцитивной силе и температуре отпуска. Сущность способа заключается в измерении коэрцитивной силы. При ее значении, меньшем 14,7 А/см, температура отпуска определяется по зависимости измеряемого сигнала вихретокового преобразователя , а при значении не менее 14,7 А/см по величине твердости объекта контроля . Содержание углерода в материале определяется по ранее выявленным зависимостям его от коэрцитивной силы г учетом температуры отпуска, о механических свойствах судят по измеренному содержанию углерода. 1 ил. ст И С

союз советсних социмистичесних

РЕСПУБЛИК (191 (И) 4 018 А1 щ)5 G 01 N 27/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4353946/28 (22) 04. 01. 88 (46) 23.04. 91. Бюл. 11- 15 (71) Институт физики металлов

Уральского отделения АН СССР (72) Л.Х,Коган, В.N.Èoðoçoâà, А.П.Ничипурук и Н.А.Иванов (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1224702, кл. G 01 Б 27/82, 1986.

Морозова В.М., Михеев М.Н. Магнитные и электрические свойства закаленных и отцущенных углеродистых сталей. — В сб. трудов ИФ11 АН СССР.

Об электромагнитных методах контроля качества изделий, 1965, вып.24, с ° 26-35. (54) СПОСОБ НЕРАЗРУНАВЕ КГО КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей.

Цель изобретения — повышение досто" верности контроля за счет определения содержания углерода с большей точностью.

На чертеже приведены три зависимос-, ти коэрцитивной,силы от содержания углерода с учетом температуры отпуска.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала измеряется коэрцитивная сила Нс любым из известных способов, на. (57} Изобретение относится к неразрушающим методам контроля механических свойств изделий из углеродистых сталей. Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет определения содержания углерода с большей точностью по коэрцитивной силе и температуре отпуска. Сущность способа заключается в измерении коэрцитивной силы. При ее значении, меньшем

14,7 А/см, температура отпуска определяется по зависимости измеряемого сигнала вихретокового преобразователя, а при значении не менее 14,7 А/см по величине твердости объекта контроля. Содержание углерода в материале определяется по ранее выявленнЫм зависимостям его от коэрцитивной силы учетом. температуры отпуска, о механических свойствах судят по измеренно- ( му содержанию углерода. 1 ил. пример в помощью коэрцитиметра. Зто необходимо в силу того, что для Нс 14,7 А/см содержание углерода в изделиях меньше 0,78K при любой температуре отпуска в пределах 300-550 С, для о

Н р 14,7 А/см содержание углерода обычно выше 0,78Х (и не меньше 0,657), что обуславливает разные методы измерения температуры отпуска Тд

Затем определяется температура от- пуска для случая Н (14,7 А/см или

Н< >14,7 A/eM.

Для случая Нс « !4,7 А/см температура отпуска определяется по корреляционной зависимости показаний вихре1644018 токового датчика, пропорциональных электросопротивлению р и начальной магнитной проницаемости Я„, от температуры отпуска в диапазоне 300600 С. При этом в данном температуро 5 ном диапазоне Р и {Ц слабо зависят от содержания углерода так, что изменение содержания углерода в преде лах 0,4-0,78Х влечет незначительное относительное изменение до +3,85 и

+2,5X параметров {1,1 и {) соответственно.

В случае контроля вихретоковым преобразователем ферромагнитных сталей его сигнал определяется как

" pî о p„„p где R — радиус преобразователя;

К вЂ” частота питающего тока 1

" магнитная проницаемость

Р вакуума.

По зависимости P T, где Т вЂ” тем пература отпуска, определяется Т, максимальная относительная погрешность которой за счет разброса параметров вихретоковогопреобразователя .при изменении содержания углерода от

0,4 до 0,78Х составляет +ЗХ.

Содержание углерода в материале 30 определяется по ранее выявляемым зависимостям его от коэрцитивной силы с учетом температуры отпуска.

Достоинством вихретокового метода является возможность отстройки от 35 помех, достаточно высокая точность, большая скорость контроля, простота.

Способ для Но > 14,7 А/см может быть также применен и для контроля качества ереднетемпературного отпуска 0 однородно термообработанных по глубине иэделий из сталей с содержанием углерода.0,4-0,78 .

Необходимым условием применимости способа является отсутствие существен-45 ных (по отношению к глубине проникновения вихревых токов} поверхностных слоев (например, окалины), отличных по структуре и составу от основной массы изделия. Однако при:содержании 50 . углерода более 0,78Х (Н )14,7 A/см) разброс параметра Р за счет вариации содержания углерода становится значи тельным вследствие, ухудшения информативности хаРактеРистик j0g и

Для,случая Н ) 14,7 A/ñì (содер-, жание углерода обычно р 0,78 ) тем-, пература отпуска определяется с максимальной погрешностью +З,l по заранее снятой корреляционной зависимости твердости HRC от температуры отпуска.

При этом погрешность измерения .твердости очень близка к погрешности ее определения по зависимости от температуры отпуска при разном содержании углерода в пределах 0,65-1,07 ..

Содержание углерода в материале определяется по ранее выявленным зависимостям его от коэрцитивной силы с. учетом температуры отпуска.

° Контроль механических свойств в обоих случаях можно вести любым из известных способов с учетом выявленного содержания углерода.

Способ неразрушающего контроля позволяет контролировать такие механические характеристики как твердость, пределы прочности и текучести, относительное изменение и удлинение, связанные корреляционными зависимостями с температурой отпуска. Контроль осуще.ствляется по заранее снятым графикам, связывающим контролируемое механическое свойство с параметром контроля соответственно определенному содержанию углерода (возможно и по температу-. ре отпуска и коэрцитивной силе).

Применение способа возможно при содержании углерода.0,4-1,0?X в контролируемом материале.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность контроля за счет определения содержания углерода с большей точностью, так как чувствительность Н к изменению содер- жания углерода в несколько раз выше при измерении после отпуска, чем после закалки, При этом расширяется диапазон контролируемых изделий по углероду до 1,07 ..

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля механических свойств иэделий из углеродистых сталей, заключающийся в том, что измеряют коэрцитивную силу материала изделия, определяют содержание углерода в материале иэделия по ранее выявленной зависимости его от коэрцитивной силы и определяют механические свойства изделия по содержанию углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, по результатам измерения коэрцитивной силы материала иэделия определяется температура отпуск материала методом вихревых токов для величин

Коерцитивная сила, A/cu

Содерхание углерода,ф

02 04 06 08 I 0 f 2

Составитель И. Рекунова

Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Редактор Н. Лазаренко

Заказ ) 236 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1б44018 6

Н с 14,7 A/см, а для Нс v 14,7 A/c — определяется по ранее выявленным запо величине твердости изделия, а со— висимостям его от коэрцитивной силы держание углерода в материале изделия с учетом температуры отпуска.