Способ магнитного контроля режима термообработки стальных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COl jl1AË ÈCÒÈ× Å ÑÊÈÕ

РЕСПУБ.ЛИК (я)s G 01 й1 27/80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (61) 1499204 (2 1)4680749/28 (22) 18.04.89 (46) 30.04,91. Бюл, ¹ 16 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) В. А, Дубров (53) 620.179. 14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1499204, кл, G 01 N 27/80, 1987. (54) СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ

РЕЖИМА ТЕРМООБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества термообработанных стальных изделий и заготовок преимущественно из углеродистых и низколегированных сталей и может быть использовано в черной металлургии и машиностроении, Цель изобретения — повышение информативности за счет экспрессной идентификаИзобретение относится к области неразрушающего контроля качества термообработанных стальных изделий и заготовок преимущественно из углеводистых и низколегированных сталей и может быть использовано в черной металлургии и машиностроении. Изобретение является усовершенствованием к изобретению по авт. св. ¹ 1499204.

Целью изобретения является повышение информативности за счет экспресной идентификации режимов высокого отпуска или отжига, Изобретение может быть реализовано с помощью печи или изотермической ванны, „„5U„„1645887 А2 ции режимов высокого отпуска или отжига в способе магнитного контроля режима термообработки стальных изделий, включающем намагничивание изделия при температуре выше точки Кюри цементита, но ниже точки Кюри железа и измерение остаточной намагниченности при температуре намагничивания, охлаждение иэделия и повторное измерение остаточной намагниченности при значении температуры, меньшей температуры намагничивания, Намагничивание изделия производят при температуре не выше 450 С, остаточную намагниченность повторно измеряют при температуре не ниже точки Кюри цементита, определяют разноеть между значениями остаточной намагниченности при температуре намагничивания и при температуре, меньшей температуры намагничивания, а режимы высокого отпуска или отжига идентифицируют по отрицательному значению этой разности. 4 табл. электромагнита для намагничивания изде- Л лия и устройства для измерения его ос- 00 таточной намагниченности, например, QQ ферроэондового полимера, баллистического гальванометра или микровеберметра.

Способ магнитного контроля режима термообработки стальных изделий эаключа- М ется в том, что изделие намагничивают при температуре выше точки Кюри цементита (220 С), но ниже точки Кюри железа (768 С).

По данному способу иэделие намагничивают при 250 — 450 С и измеряют при температуре намагничивания остаточную намагниченность. Затем намагниченное иэделие охлаждают и повторно измеряют ос1645887 таточную намагниченность при температуре 220-300 С, меньшей температуры намагничивания. Определяют разность между значениями остаточной намагничен ности при температуре намагничивания и при температуре, меньшей температуры намагничивания, а режимы высокого отпуска или отжига идентифицируют по отрицательному значению этой разности.

Пример 1. Опробование способа производили на образцах размером Р 4, длина 35 мм иэ стали 75, Образцы после нагрева до 900 С закаливали в воде, а затем отпускали при разных температурах в интервале 300 — 650 С через 50 С с выдержкой

1 ч. К отпущенному при определенной температуре образцу приваривали xpoMGAh алюмелевую термопару, помещали,в корундовую трубку и нагревали в печи до

270 С. После нагрева образца трубку с образцом вынимали из печи, намагничивали образец при этой температуре, которая ниже 450 С, и с. помощью иэмсрительной катушки, в которую вставляли трубку с образцом, и баллистического гальванометра М17 измеряли остаточную намагниченность образца в относительных единицах (деления шкапы гальванометра). Затем образец охлаждали и повторно измеряли остаточную намап иченность при 220 С, что не ниже точки Кюри цементита (210"С), Определяли разность между значениями остаточной намагниченности при температуре намагничивания (270 С) и ниже температуры намагничивания (220 С). Полученные данные сведены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что режимы высокого отпуска (550-650 С) характеризуются отрицательными значениями разности Id27Q

1жго в отличие от других режимов отпуска, которые характеризуются положительными значениями этой разности. Такая же закономерность была установлена для сталей

55С2, 75Г, Ст3, 45, 15Г2М.

Таким образом, данные, приведенные в примере 1, подтверждают возможност идентификации режимов высокого отпуска по отрицательному значению разности между значениями остаточной намагниченности при температуре намагничивания

270 С, которая не выше 450 С и при температуре 220 С, которая не ниже точки Кюри цементита 210 С, ll р и м е р 2. Образцы из той же стали и тех же размеров отжигали путем нагрева до 900 (и медленного охлаждения с печью, а также нормализовали путем нагрева до

900 С и охлаждения на воздухе, Затем по описанной в примере 1 методике измеряли остаточную намагниченность образцов пои

300 С (!азов) и повторно после охлаждения до 250 C(ld250), Данные измерения приведены в табл. 2. В табл, 2 приведены такжа значения 1дзоо, 16250 и !6зоо-Id2% Для Отожженного образца, который был подвергнут следующей холодной пластической двформации ковкой, степень деформации составляет 50 .

Из табл. 2 видно, что режим отжига характеризуется отрицательным значемиеи разности 1 зоо-1жю нормализация и холоднодеформированное состояние — положител ьн ым.

Пример 3. Образцы размером фЭ,Ь, длина 50 мм после закалки и последующего отпуска при 650 С нагревали до разных температур в интервале 300 — 600 С, намагничивали при температуре нагрева и измеряли при температуре намагчичивания остаточную намагниченность !дт. Затем образцы охлаждали до 250 С и повторно измеряли остаточную намагниченность lqz„o. Определяли разность 1дт-ыжо (табл. 3).

Из данных табл. 3 видно, что разность

1и-!агро имеет отрицательное значение лишь в том случае, если температура намагничивания не превышает 450 С. Такая жа закономерность имеет место и для режима отжига углеродистых и низколегированных сталей. Следовательно, идентификация режимов высокого отпуска или отжига воэможна, если температура намагничивания l4 первого измерения остаточной намагниченности не превышает 450 С.

Пример 4. В табл, 4 приведены значения 1ж5о, Id180 и разности 1ж5о-! !!во для образцов стали 75 (ф4, длина 35 мм) а состояниях после высокого отпуска (550 С), отжига и нормализации, Иэ табл. 4 видно, что для всех режимов термообработки значение разности остаточной намагниченности при температуре намагничивания (250 С) и при температуре ниже температуры намагничивания (180 С), которая ниже точки Кюри цементита (210 С), является положительным. Следовательно, идентификация режимов высокого отпуска или отжига становится невозможной, если повторно остаточную намагниченность измеряют при температуре ниже точки Кюри цементита, т, е., если не соблюдаются условия изобретения.

Согла::..но данным проведенных испытаний изобретение обладает тем преимуществом, что позволяет быстро, без проведения предварительной термообработки по стандартным режимам и получения тарировочных значении остаточной намагниченности осущ:-ствлять идентификацию режимов вы1б45887

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3 сокого отпуска или отжига контролируемого изделия.

Изобретение может быть также использовано для контроля режимов отпуска холодно-деформи рованных иэделий и заготовок, который проводится для снятия внутренних напряжений второго рода, а также для идентификации тех структурных состояний. которые характеризуются близким к нулю уровнем напряжений второго рода.

Способ может быть использован для проведения различного рода экспертиз, когда представленное на экспертизу изделие имеется только в одном экземпляре и осуществлять его термообработку по стандартным режимам для получения тарировочных значений остаточной намагниченности не представляется возможным.

Формула изобретения

Способ магнитного контроля режима термообработки стальных изделий по авт.

5 св. М 1499204, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет экспрессорной идентификации режимов высокого отпуска или отжига, намагничивание изделия производят при

10 температуре не выше 450 С, остаточную намагниченность повторно измеряют при температуре не ниже точки Кюри цементита, определяют разность между значениями остаточной намагниченности при температу15 ре намагничивания и при температуре, меньшей температуры намагничивания, а режимы высокого отпуска или отжига идентифицируют по отрицательному значению этой разности.

1645887

Таблица 4

Составитель А,Черных

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор З.Ходакова

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

В а

Заказ 7553 Тираж 404 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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