Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных сталей

 

. 00O3 СОВЕТСНИХ аицВЮЮ

РЕСПУБЛИК э@а ОСУДМРСП%ННЮ HOMHTKT 0CCP

Д ЮМ% РОЮ I ° I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” Н A81OICNOIA(СЭМДВтВЛЬСЮу .

Ф

° °

21 3362589/25-28

22) 0-9 12 ° 81 (46) "15 05 83. Бюл. В 18 (72) Л.С. Правдин.и В.А. Бурцева (71) Ннститут. физики металлов Ураль

СКОГО, научного центра АН.СССР . (5 3) 620.179.4: (088.8) :(56) 1. Авторское свидетельство сссР Э 379517, кл.Gi 01 N 27/86,. 1971. .2. Комаров В.А. и др. Контроль термической.обработкй конструкционной стали 40хЭМА-методом. -"Дефекто-. скопия", 1981, 9 2,. с. 41-46.

3 Авторское свидетельство СССР ,В 549732, кл. Я, 01 И 27/86, 1973 :(прототип ).

".

SU„„1917990 А (54) (57 ) СПОСОБ НЕРАЗРУМЩЮЩЖГО КОНТ РОЛЯ ИЗДЕЛИР ИЗ МАГНИТНЫХ СТАРЕЯ заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в постоянное магнитное поле и подвергают воздействию упругих. колебаний на частоте,.соответствующей частоте собственного резонанса эталонного образца, о т л нч а ю шийся .тем, что, с целью расширения функциональных всвкожностей и .повышения чувствительности, выбирают величину напряженности-постоянного магнитного поля, соответ-ствующую максимуму магнито-упругой чувствительности эталонного образца, при которой осуществляют контроль по величине приращения постоянной нн- ф дукции.

1017990

Изобретение относится к контРоль. но-.измерительной технике., а именно к способам неразрушающего контроля механических свойств изделий из магнитных сталей.

Известен способ электромагнитного контроля механических свойств изде.лий, заключающийся в .том, что исследуемый и компенсационный.образцы помещают в заданное переменное .и магнитное поле, измеряют разностную выпрямленную ЭДС с измерительных катушек, исследуемь-.й образец подвергают механическому воздействию, повторно измеряют ЭДС, а затем определяют разность этих ЭДС, по каторым и судят f5 о механических свойствах f1 ).

Недостатком данного способа явля- . ется разброс результатов, связанный с неурановешенностью состояния ферро магнетика при. однократном.механическом воздействии, Кроме того, при высакотемпературном отпуске измерения магнитоупругого эффекта неоднозначны с изменением механических свойств сталей с содержанием углерода более 75

0,3%, в результате чего контроль из-. делий, прошедших такую обработку, невозможен; Известен метод электромагнитноакустического контроля термической обработки стали, заключающийся в том, . что. контролируемый образец намагни- чивают постоянным полем и в нем ,аозбуждаются ЭМА-методом ультразвуковые колебания, измеияющиеся по частоте. затем с помощью измеритель- З5 .ной катушки заэкранированной от 803» буждающей, фиксируется или резонансная частота, или максимальная величина сигнала. О твердости образца судят либо по резонансной частоте, 4О либо по максимальной величине амплитуды сигнала, достигаемой в различных полях для различных образцов 21.

Однако при контроле по резонансной

:частоте этот метод обладает тем не- 45 достатком, что модуль упругости сталей.при максимальном изменении их. твердости меняется на. 3-4В.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 50 способ неразрушающего контроля.иэделий из магнитных сталей, заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в постоянное магнитное поле, подвергают воздействию упругих колебаний.по частоте, соот.ветствующей частоте собственного резонанса эталонного образца 33).

Недостатком этого способа является невозможность контроля механических свойств некоторйх средне- и 6G высокоуглеродистых сталей после термообработки с использованием среднеи высокотемпературного отпуска и более низкая:чувствительность по сравнению с предлагаемым способом. 65

Ф

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и. повышение чувствительности-спо-соба.

Эта цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что.контролйруемое иэделие .помещают в постоянное магнитное поле и подвергают воздействию упругих колебаний на частоте, соответствующей частоте собственноГо резонанса эталонного образца, выбирают величйну напряженности постоянного магнитного поля, соответствующую максимуму магнитоупругой чувствительности. эталонного образца, при .которой осуществляют контроль по величине приращения постоянной индукции.

Особенностью предлагаемого способа яВляется то, что прн приложении к контролируемым изделиям, намагниченным определенным образом, упругих "знакопеременных колебаний измеряется приращение постоянной индукции. Это пРиращение обусловлено необратимыми магнитоупругими релаксацноннЫми прОцессами, .В отлнчие от этого в известных способах измеряемый сигнал связан в основном с обратимыми магнитоупругими процессами.

Необратимая чувствительность достигает наибольшей величины в малых магнитных полях, а обратимая в больших. При этом первая чувствительность имеет значительно. большую ве личину, чем вторая. В связи с этим требуется значительно. меньшая вели-. чина намагничивания, .а чувствительность его больше, Использование необратимых магнитоупругих процессов позволяет контролировать механические свойства стальных изделий .после таких режимов термической обработки, .которые не удавалось контролировать известными способами с помощью обратимых процессов. В связи с этим предлагаемый способ расширяет функциональные возможностй нераэрушающего контроля. Максимум магнитоупругой чувстви-.зльности для сталей обусловлен в основном необратимыми . процессами, пОэтоМу Выбирается напряженность магнитного поля, соответствующего этому максимуму на эталонном образце. Эталонный образец изготавливается из контрблируемой стали и подвергается термической обра= ботке, соответствующей проводимой для контролируемых изделий. При этом режим термической обработки должен обеспечить наименьшие механические свойства иэ встречающихся у изделий при контроле. Выбор напряженности магнитного поля на таком эталоне обьясняЧзтся.смещением максимумов магнитоупругой чувствительности для образцов из стали, прошедших отпуск

1017990

Составитель A. Делова

Редактор М. Петрова Техред О.Неце

Корректор Л. Бокшан

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

:по делам изобретений и открытий

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

Ю»ФВФЭ Ю ЮЮ Ю» Ю Ю

Филиал ППП- "Патент", r.- ужгород, ул, Проектная, 4 ееееаее

3 - различных температурах. Наибольший максимум соответствует стали с ,наименьшива механическими свойствами.

C увеличением механических свойств вследствие уменьшейия температуры отпуска максимумы уменьшаются и . 5 смещаются в:область больших полей.

В связи с. этим .выбор поля, соответ- . ..ствующего максимуму чувствительности для.стали.с найменьшимй механически.ми ..свойствами:,.позволяет увеличить 10 чувствительность контроля за счет смещения аткх максимумов и избежать неоднозначности, котбрая может возникнуть: при выборе больших значений поля;

Выбрав: напряженность магнитного поля, -помещают в него контролируеЗаказ 3528/41 ., Тираж 873 мое изделие и подвергают его Йсзден=. ствию упругих колебаний на частоте, соответствующей частоте собственного резонанса эталонного образца, и . измеряют величину приращения постоянной индукции, по которой и определяют качество иэделия.

Применение изобретения .пОэволяет вести контроль изделий из средне- :и высокоуглеродистых сталей после та-, ких термических обработок, которые затруднительно.или невозможно контролировать известными споссбами.. В связи с этим появляется возцожность вести контроль йзделий неразрушаю щими методамн вместо механических . испытаний.