Способ определения величины коэрцитивной силы конструкционных сталей

 

Сущность изобретения: предлагается определять удельные коэрцитивные силы, приходящиеся на один процент каждого легирующего элемента в стали из решения системы линейных алгебраических уравнений , составленных на основе буквенного обозначения стали и измеренных значений коэрцитивной силы для выбранных марок сталей. Способ обеспечивает прогнозирование величины коэрцитивной силы,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 01 R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622562/21 (22) 20.12.88 (46) 23.05,93, Бюл.М 19 (71) Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А,Н,Крылова (72) Н.Д, Богачева (56) Чернышов Е,Т. и др. Магнитные измерения на постоянном и переменном. токе. М.:

Стандартгиз, 1962, с,184.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при оценке уровня внешней магнитной индукции электротехническихустройств, элементы которых изготовлены из разнообразных ферромагнитных конструктивных сталей с неизвестными магнитными параметрами. Магнитная индукция, создаваемая этими устройствами оказывает отрицательное влияние на работу приборов, работоспособность радиоэлектронной аппаратуры и поэтому оценка уровня этой характеристики позволяет определить оптимальные условия эксплуатации аппаратуры и меры по устранению влияния этой помехи.

Целью изобретения — снижение трудоемкости способа за счет прогнозирования величины коэрцитивной силы ферромагнитных конструктивных сталей, использованных в неразьемных и проектируемых коНструкциях электротехнических устройств, исходя из химического состава сталей по процентному содержанию в них легирующих элементов., Ш„„1817050 А1

{54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ КОНСТРУКЦИОННЪ Х СТАЛЕЙ (57) Сущность изобретения; предлагается определять удельные коэрцитивные силы, приходящиеся на один процент каждого легирующего элемента в стали из решения системы линейных алгебраических уравнений, составленных на основе буквенного обозначения стали и измеренных значений коэрцитивной силы для выбранных марок сталей. Способ обеспечивает прогнозирование величины коэрцитивной силы, Для достижения поставленной цели предварительно изготавливают образцы из

0-марок сталей, состоящих в совокупности из ti-химических элементов, причем каждая марка имеет m-элементов (при m n) из материала, находящегося в состоянии поставки, измеряют коэрцитивную силу каждого образца укаэанными выше операциями, а затем определяют удельные коэрцитивные — а силы Кь приходящиеся на один процент Q() каждого i-го легирующего элемента из решения системы и-линейных алгебраических уравнений, составленных для каждой из п с} марок сталей, в левой части которых — сумма произведений неизвестной величины Ki нэ

1 процентное содержание Ио элемента в стали, а в правой части — измеренная на соответствующем образце величина коэрцитивной силы. при этом для элементов, влияющих в сторону увеличения коэрцитивной силы коэффициент К входит в уравнение с положительным знаком, например, для углерода, никеля, марганца, а для элементов, влияющих в сторону уменьшения коэрцитивной

1817050

10

Нс.п. — », Ki bl

1 =2

30

Нс.л. = Ki bi, l =2 силы — с отрицательным знаком, например, для хрома, кремния, молибдена, ниобия; причем при решении m — уравнений с m-неизвестными при m

18-ти марок конструкционных сталей в состоянии поставки, для которых известны их буквенные обозначения. В состав сталей входят следующие химические элементы: углерод, никель (Н), марганец(Г), хром(Х), кремний (С), молибден (М), ниобий (Б), т.е. всего 7 элементов (n=7), Из материала, находящегося в состоянии поставки, изготовили 7 образцов (тороидов) из сталей следующих марок; 16ХСН, 40ХН2МА, 13Х15Н4МЗ, ЗОХГСА, 09Х1Н4Б, 14Х17Н2 и 37ХНЗА, причем каждая содержит m-элементов (m

Путем намагничивания каждого образца до насыщения и размагничивания при помощи обмотки с током определили напряженность размэгничивающего поля в момент равенства нулю намагниченности при помощи микровеберметра.

Величина этого размагничивающего поля является коэрцитивной силой материала и приведена для выбранных марок в таблице 1.

Определили удельные коэрцитивные силы Ki(K<-KT), приходящиеся на 1 каждого i-ro легирующего элемента соответственно: углерода, никеля, марганца, хрома, кремния. молибдена, ниобия.

Для этого составили 7 линейных алгебраических уравнений по каждой марке стали, в левой части которых — сумма произведений неизвестной величины Ki на процентное содержание i-ro элемента в стали, à в правой части — измеренная на соответствующем образе величина коэрцитивной силы (Нс

55 кА

), при этом для углерода, никеля, марM ганца Ki с положительным знаком, а для хрома, кремния, молибдена, ниобия — с отрицательным. Получены следующие уравнения:

0,16 К1-К4-К 5+ K2=0,52

0,4 К1- К 4+ 2 К2-К6=1,20

0,13 Ki-15 К 4+4 К2-3 К6=4,40

0,3 К1- К 4+ Кз-К5=0,80

0,09 K)-16 К 4+ 4 * К 2-Кт=3,52

0,14 К>-17 К 4+ 2 . К2=1.76

0,37 "К1- К4+3 K2=1,92

Решили эти уравнения относительно К на ЭВМ типа "Искра-1256" и получили следующие значения: К1=1,6; К2=0,3, Кз=0,09;

K4=0,06, К5=0,2; К6=0,15; Кт=1,2.

Произвели оценку прогнозируемой величины коэрцитивной.силы для остальных требуемых марок сталей по формуле: где Н .п. — значение коэрцитивной силы в состоянии поставки;

bi — процентное содержание легирующего элемента прогнозируемой стали, определенное по ее буквенному обозначению;

К вЂ” удельная коэрцитивная сила для каждого i-ro элемента, определенная выше.

Рассчитанные значения Не.п. для остальных требуемых 11-ти марок сталей приведены в таблице 2.

Погрешность определения величины коэрцитивной силы указанным способом составила и 25 для сталей с коэрцитивной силой Н =(0,3 — 4) кА

На основе значений коэрцитивной силы сталей, иэ которых изготовлены детали устройства, произвели оценку внешней магнитной индукции устройства и приняли меры по ее уменьшению.

Формула изобретения

Способ определения величины коэрцитивной силы конструкционных сталей, включающий изготовление образца и измерение

его коэрцитивной силы путем намагничивания образца до насыщения, размагничивэ1817050 ния образца и определения напряженности размагничивающего поля в момент равенства нулю намагниченности образца, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа, предварительно изготавливают образцы из марок сталей в состоянии поставки, измеряют коэрцитивную силу каждого образца и определяют удельные коэрцитивные силы, приходящиеся на

1 i-го легирующего элемента, после чего производят оценку прогнозируемой величины Н .л. коэрцитивной силы исследуемой марки стали в состоянии поставки по формуле где bi — содержание I-ro легирующего элемента в ней, ;

Ki — удельная коэрцитивная сила, приходящаяся на 1 i-го элемента из т легирующих элементов или среднее значение удельной коэрцитивной силы m < ri.

Таблица1

Примечание; цифры, стоящие после букв, указывают среднее процентное содержание легирующего элемента в целых единицах; цифры перед буквенным обозначением указывают содержание углерода в сотых долях процента; А — качество стали, Таблица2

Составитель В,Альтшулер

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Петрова

Редактор

Заказ 1721 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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