Способ ультразвукового контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является раздельное определение величины остаточных напряжений за счет использования различных информативных параметров сигнала акустической эмиссии (АЭ), возникающей при перемагничивании ферромагнетиков. С помощью генератора переменного тока Полем индуктивного преобразователя перемагничивают изделие, а пьезопреобразователем регистрируют сигнал АЭ-. По значению тока перемагничивания, соответствующего появлению в среднем одного импульса АЭ за цикл перемагни§ чивания, определяют остаточные напряжения; а по значению тока, соответW ствующего максимальной интенсивности АЭ,- предел текучести в ферромагнетике . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Al (19) (11) (д1) 4 G 01 N 29/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3839833/25-28 (22) 09.01.85 (46) 23 ° 11.86. Бюл. У 43 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества )материалов (72) Н.А.Глухов и В.Н.Колмогоров (53) 620.179. 16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1026047, кл. С 01 N 29/04, 1980.
Shibata M., 0no К. Magnetomechanical acoustic emission à new neth
method for non — destructive stress
measurement. — NDT International, 1981, т. 14, Ф 5, с. 227-234.
I (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является раздельное определение величины остаточных напряжений эа счет использования различных информативных параметров сигнала акустической эмиссии (АЭ), возникающей при перемагничивании ферромагнетиков.
С помощью генератора переменного тока полем индуктивного преобразователя перемагничивают изделие, а пьеэопреобразователем регистрируют сигнал АЭ.
По значению тока перемагничивания, соответствующего появлению в среднем одного импульса АЭ за цикл перемагничивания, определяют остаточные напряжения; а по значению тока, соответствующего максимальной интенсивности
АЭ, — предел текучести в ферромагнетике. 1 ил.
1272218
30 где V
Р
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических свойств ф рромагнитных изделий. 5
Цель изобретения — раздельное определение величины остаточных напряжений и предела текучести за счет использования различных информативных параметров. сигнала акустической эмис- 10 сии, возникающей при перемагничивании ферромагнитных изделий.
На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. 15
Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 переменного тока, регулятор 2 тока, измеритель
3 тока и индуктивный преобразователь
4 тока в магнитный поток, последовательно соединенные пьезопреобразователь 5 и регистратор 6, преобразователи 4 и 5 установлены на изделии 7, Сущность способа заключается в следующем. 25
Наличие остаточных напряжений приводит к переориентации структуры и, следовательно, магнитной текстуры ферромагнитного материала. Эта переориентация сводится к частичному уменьшению доменов с 90 ориентацией, что, в свою очередь, отражается в пороговых (стартовых) моментах страгивания доменных границ, связанных с приложенным внешним магнитным полем, Такая взаимосвязь описывается уравнением
aV .ах — — 1М вЂ” ——
ЗН < gp обьем, подвергаемый перемагничиванию, — магнитное поле, — плотность; — удельная намагниченность, — давление (остаточное напряжение.
Из приведеннои формулы можно сделать вывод, что точность определения
50 остаточных напряжений будет при минимальных перемагничиваемых объемах и их приращениях, соответственно при .минимальных приращениях магнитного поля. Эта задача решается путем регистрации первого импульса акустической эмиссии, сооответствующего перемагничиванию наименьшего объема ферромагнетика.
Взаимосвязи предела текучести с величиной зерна описываются, формулой
Хэлла-Петча
6э= 6; + К„1 где d — диаметр зерна, &у — напряжение течения, &, — напряжение трения, К вЂ” постоянная, связанная с распространением деформации через границы зерен, показатель степени 0,5 для объемно-центрированной кубической решетки (например, армко-железо и его сплавы) ° С гранецентрированной кубической решеткой (никель и его сплавы) показатель степени несколько отлича1 ется. С другой стороны установлена взаи— мосвязь средней величины зерна со скоростью счета (интенсивностью) сигналов акустической эмиссии, которая проявляется наилучшим образом при максимальной интенсивности эмиссии.
Следовательно, определяя величину зерна по интенсивности сигналов акустической эмиссии и зная исходные данные материала, нетрудно найти напряжение (предел) текучести для любого ферромагнитного материала.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.
С помощью генератора 1 переменного тока, регулятора 2, измерителя 3 его амплитуды и посредством преобразователя 4, представляющего собой катушку индуктивности с разомкнутым магнитопроводом в области установки контролируемого изделия 7, возбуждают в изделии такое изменяющееся по величине магнитное поле, чтобы пьезопреобразо,вателем 5 за каждый цикл перемагничивания воспринимался в среднем один импульс акустической эмиссии, который усиливают, формируют и измеряют регистратором 6. При этом фиксируют пороговый уровень магнитного поля измерителем 3. Затем повышают величину магнитного поля до тех пор, пока количество акустических импульсов за цикл перемагничивания не достигнет максимального значения, и снова фиксируют величину магнитного поля измерителем 3. По пороговому уровню оценивают величину остаточных напряжений, по максимальному уровню магнитного поля (по достиженйю максимального количества акустических имСоставитель В.Филинов
ТехредЛ.Сердюкова КорректорE.Сирохман
Редактор A.Êoçoðèç
Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6332/42
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, з 1272 пульсов за цикл перемагничивания) определяют предел текучестиматериала.
Формула изобретения
Способ ультразвукового контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающийся в перемагничивании изделий, полем низкой частоты и регистрации параметров аку-10 стической эмиссии, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью раздель,ного определения величины остаточных
218 4 напряжений и предела текучести, перемагничивание осуществляют полем с возрастающей амплитудой, регистрируют амплитуду поля, соответствующую по явлению в среднем одного импульса акустической эмиссии за период перемагничивания, по величине которой определяют остаточные .напряжения, регистрируют амплитуду поля, соответствующую появлению максимального числа импульсов акустической эмиссии за период перемагничивания, по величине которой определяют предел текучести.
