Способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов

 

чтч!Р -)А н и е

ЗОБРЕТЕН ИЯ!! !!708795

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Дополнптслы!Ое к авт. свнд-Ву

Заявлено 20.06.77 (21) 2498732/25-28 (51) М.К .

G 01N 27/80 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 15.09.82 (53) УДК 620.179.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. А. Мельгуй и В. Б. Кратиров (71) Заявитель Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЪ|Х МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и предназначено для использования при контроле качества термической обработки н определения механических 5 свойств ферромагнитных изделий в любых отраслях промышленности.

Известен способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, при котором изделис намагни- 10 чпва!от однократным воздействием аксиально симметричного магнитного поля, направленного перпендикулярно к поверхности изделия, и считывают тангенциальную составляющую локального магнитного по- !5 ля GcTBTo÷ной намагниченности, по которой судят о величине механического параметра. В у.тройстве, реализующем данный способ, в качестве узла намагничивания использован постоянный магнит (1). 20

Недостатком известного способа являются нестабильность результатов контроля, обусловленная высокой чувствительностью к зазору и к анизотропии структуры материала, и необходимость предварительного д размагничивания изделия при каждом новом измерении и после контроля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения механических свойств изделий „-0 из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что изделие намагничивают акснально симметричным магнитным полем, ось симметрии которого перпендикулярна к поверхности испытуемого изделия, и считывают градиент остаточного локального поля вдоль оси симметрии, по величине которого определяют механические свойства. Указанный способ реализуется импульсным магнитным анализатором

ИМА-2А (2).

Однако для этого способа характерна низкая стабильность контроля толстых изделий, влияние их магнитной предыстории на показания прибора, поэтому для контроля проката толщиной свыше 4 мм этот способ не может быть использован.

Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых толщин.

Поставленная цель достигается тем, что изделие намагнн !ивают серией импульсов с возрастающей амплитудой, а затем серией импульсов с убывающей амплитудой, а в серии импульсов с возрастающей амплитудой выбирают максимальную амплитуду нз условия получения неизменного значения градиента остаточной намагниченности.

На чертеже изображена зависимость градиента остаточной намагниченности VH

708795 от изменения напряженности импульсного намагничивающего поля при воздействии на изделие серией импульсов с возрастающей, а затем с убывающей амплитудой.

Способ осуществляют следующим образом.

Устанавливают преобразователь на контролируемую поверхность, при этом оомотка намагничивания (соленоид) подключена к источнику импульсного тока. Пропускают через обмотку намагничивания серию импульсов тока, амплитуда которых от импульса к импульсу возрастает до максимальной величины, при которой градиент магнитного поля остаточной намагниченности неизменен. Затем продолжают намагничивание изделия серией импульсов с убывающей до нуля амплитудой. Считывают градиент остаточного локального поля вдоль оси симметрии поля намагничивания с помощью известной феррозондовой схемы. На основании статистических данных определяют вид корреляционного уравнения, с помощью которого по величине градиента остаточного магнитного поля определяют механические свойства изделий (твер OcTb, предел прочности, предел текучести и т. д.).

При намагничивании серией импульсов возрастающей амплитуды из исходного размагниченного состояния градиент поля остаточной намагниченности возрастает по кривой 1 до некоторого максимума, далее следует спад, обусловленный действием вихревых токов. Конечное значение градиента VH< определяется максимальной амплитудой в серии. При последующем воздействии на изделие серии убывающих до нуля импульсов магнитного поля градиент поля остаточной намагниченности значительно возрастает по кривой 2. Величина конечного значения градиента VH может быть измерена с более высокой точностью. Если в исходном состоянии изделие имеет некоторую отрицательную намагниченность с величиной градиента

VH;, то после воздействия серии импульсов с возрастающей амплитудой при той же конечной максимальной амплитуде Нмакс градиент поля остаточной намагниченности, изменяясь по одной из кривых 1, будет иметь значение Н, а после серии им3

)О

25 зо

4 пульсов с убывающей амплитудой — значение 7Н .

Прн исходном состоянии изделия с положительной остаточной намагниченностью

VH>, величина градиента поля остаточной намагниченности под действием серии импульсов с возрастающей амплитудой будет изменяться по кривой 2 и примет значение

VH>, а при последующем воздействии серией импульсов с убывающей амплитудой будет увеличиваться по кривой 2 и примет значение VFI <. То есть независим= от магнитной предыстории изделия результат считывания VH будет определяться лишь максимальной амплитудой поля намагничивания, величина которой, в свою очередь, зависит от толщины изделия и структуры материала, т. е. его физико-механических свойств.

Формула изобретения

1. Способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что изделие намагничивают аксиально симметричным полем, ось симметрии которого перпендикулярна поверхности изделия, и считывают градиент остаточного локального поля вдоль оси симметрии, по величине которого определяют механические свойства, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых толщин, изделие намагничивают серией импульсов с возрастающей амплитудой, а затем серией импульсов с убывающей амплитудой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в серии импульсов с возрастающей амплитудой выбирают максимальную амплитуду из условия получения неизменного значения градиента остаточной намагниченности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Forster, Leitschrift fQr Netallkunde, Bd 45, Н 4, 245, 1954.

2. Мельгуй М. Л. Сб. Неразрушающие методы и средства контроля и их применение в промышленности. Минск, 1973, с. 81 (прототип) .

708795! гт ост

I чик

1 лаиаг

rn аз

/

Составитель H. Долгева

Тех ред А. Камы ш н и ко ва

Редактор М. Кузнецова

Корректор Л. Исаева

Заказ 1439!!0 Изд 218 Тираж 883 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2