Способ контроля механических свойств чугуна в отливках

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Для этого контролируемую отливку помещают в переменное магнитное поле преобразователя и измеряют магнитную проницаемость ее материала, по которой судят о его механических свойствах. При этом намагничивание отливки осуществляют комбинированным полем, содержащим постоянную составляющую, величина которой устанавливается в соответствии с формой графита в чугуне, и переменную составляющую в виде импульсов колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, не превышающей 1/10 постоянной составляющей, и длительностью, равной 1/3 части периода колебаний колебательного контура преобразователя. 3 з.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 516940 (51)4 G 01 N 27/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4334318/25-28 (22) 30. 1 О. 87 (46) 23. 10.89. Бюл. 11i 39 (71) Запорожский автомобильный завод

"Коммунар" (72) А.Ш.Миневич и Г.Ю.Шульте (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1056040, кл. G 01 N 27/80, 1982.

Русин П.И. Магнитная структуроскопия термически обработанного чугуна. Изд-во Ростовского университета, 1978. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ЧУГУНА В ОТЛИВКАХ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Цель изобретения— повышение достоверности контроля. Для

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств ковкого, серого и высокопрочного чугуна в отливках.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет обеспечения однозначной зависимости между определяемым магнитным параметром магнитной проницаемостью, и механическими свойствами изделия.

На фиг. 1 представлена зависимость между ЭДС электромагнитного преобразователя и магнитной проницаемостью измеренных при различных параметрах намагничивающего поля.от твердости отливок; на фиг. 2 — форма комбинированного магнитного поля.

В таблице даны параметры режимов намагничивания.

2 этого контролируемую отливку помещают в переменное магнитное поле преобразователя н измеряют магнитную про— ницаемость ее материала, по которой судят о его механических свойствах.

При этом намагничивание отливки осуществляют комбинированным полем, содержащим постоянную составляющую, величина которой устанавливается в соответствии с формой графита в чугуне, и переменную составляющую в виде импульсов колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, не превышающей 1/1О постоянной составляющей, н длительностью, равной 1/3 части пе— риода колебаний колебательного контура преобразователя. 3 з.п. ф-лы, 2 ип., 1 табл.

Способ реализуется следующим образом.

Перед началом контроля механических свойств чугуна на образцах, взятых из контролируемой партии, опpeделяют структуру графита металлографическим методом.

Затем устанавливают соответствующую этой форме графита оптимальную величину напряженности магнитного поля, например, для серого чугуна (пластинчатая форма графита), напряженность этого оптимального магнитного поля составляет 40-60 А/м, ковкого чугуна (компактная форма графита)—

280-350 А/м, высокопрочного чугуна с шаровидным графитом — 480-520 А/м.

Таким образом, определив на эталонных образцах, взятых из контролируе— мой партии отливок, форму графита ме1516940 таллографическим путем (например, ластинчатый графит), 110 приведенным данным устанавливают, что контролировать да1гную партию необходимо при напряже1гности магнитного поля 50 А/м.

Контролируемую отливку с помощью преобразователя, являющегося элементом колебательного контура. намагничивают комбинированным магнитным полем, содержащим постоянную составляющую, величина которой устанавливается в соответствии с формой графита в чугу»e, определяемой на эталонных образз цах, и пе ременную составляющую в виде импульсов колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, равной не более 1/10 постоянной составляющей, и длительностью, равной 1/3 части периода колебаний колебательного контура преобразователя. Измеряют ЭДС индикаторной обмотки преобразователя, по которой судят об изменении маг— (! н1гтной проницаемости отливок и, следовательно, Об их механических свойствах.

Пример. Из контролируемой партии отливок выбирают несколько ! штук и металлографическим путем опре— дсляют в них формы графита. Установив, что она, например, соответствует графиту серого чугуна, выбирают постоянную составляющую напряженности магнитного поля в преобразователе равной 50 А/м. Составляют колебательный контур преобразователя из индукт11в11ос1 и намаг1шчивающей обмотки, конденсаторов, источника переменного напряжения. Определяют пе риод колеба1И1й колебательного ко1 тура, в приме- 4 ре о:1 совпадает с периодом колебаний, генерируемых источником переменного напр1вкс1111», и равен 33 ° 1 0 4 с. Устанавлива:.т параметры генератора импульсов таким11, что образовываются 45

1с1пульсы колоколообразной формы с ре г улпруе мой амплитудой, создающие

1;е ре.1å1111ó î составляющую магнитного

1в«11», равную 1/10 величины напряженности магнитного поля в преобразователе, т. е. 5 А/м, и длительностью, -4 равной 1/3 периода, т. е. 11 10 с.

ПО;1е111»1вт контролируемую отливку в преобразователь, намагничивающая обмотка которого питается от генерато55 ра 11м11yëüñΠH QT истОчника пОстОян ного тока. Параметры импульса тока, питающего преобразователь, получаютс» простым пересчетом и для конкретного преоб ра зоват еля прямоугольной формы 100 501130 мм с количеством витков первичной обмотки, равным 860, составляют 90 мА и 9 мА.

С помощью индикаторной обмотки определяют изменение магнитной индукции в преобразователе, вызванной контролируемой отливкой, Это изменение индукции пропорционально магнитной проницаемости отливки. По зависимости между магнитной проницаемостью и механическими свойствами, установленной на эталонных об— разцах, определяют механические свойства контролируемой отливки.

Соотношения между длительностью импульса и периодом питающего напряжения, амплитудой импульса и его постоянной составляющей подобраны экспериментально таким образом, чтобы устранить неоднозначность между магнитными и механическими параметрами контролируемых изделий.

Как видно из данных, приведенных в таблице, коэффициент линейной корреляции между магнитной проницаемостью, измеряемой при режимах намагни— чивания 1 — 1О, и твердостью отливок максимален для режимов 2,10, что соответствует соотношению между амплитудой импульсов и постоянной составляющей, равному 1/1О,и-между длительностью импульсов и периодом колебаний колебательного контура преобразователя, равному 1/3, Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

l. Способ контроля механических свойств чугуна в отливках, заключающийся в том, что проверяемую отливку помещают в переменное магнитное поле преобразователя, измеряют ее магнитную характеристику и по заранее установленной корреляционной зависимос— ти определяют механические свойства чугуна, отличающийся тем, что, с целью повьппения достоверности контроля, используют преобразователь, являющийся элементом колебательного контура, отливку намагничивают комбинированным магнитным полем, содержащим постоянную составляющую, величина А которой устанавливается по зависимости между напряженностью магнитного поля и формой графита в чугуне, и переменную составляющую в виде импульсов колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, не пре5 151 6940 6 вышающей 1/10 постоянной составляю- 3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— щей, и длительностью. ь, равной 1/3 шийся тем, что для чугуна, хачасти периода колебаний колебательно- рактеризуемого комлактной формой граго контура преобразователя а в каЭ

5 фита величина А постоянной составУ честве магнитной характеристики ис- ляющей выбирается из условия 280 А пользуют магнитную проницаемость. 4 350, А/м, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю — 4. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для чугуна, ха- шийся тем, что для чугуна, характеризуемого пластинчатой формой fQ рактеризуемого шаровидной формой граграфита, величина А постоянной сос- фита, величина А постоянной составтавляющей выбирается из условия ляющей выбирается из условия 480 - А

40 о А 6 60, А/м. с 520, А/м.

Параметры комоинированнога намагничивания () Постоянная составляющая А, А/м

Переменная составляющая: амплитуда а, А/м длительность С, с период Т, с

Коэффициент линейной корреляции меяду магнитной проницаемостью и твердостью отливок

50

50 50 О

1ОО

50

5 5 50

515 10 1 16,5-ГО 1 -10

Ээ IO Зэ-1О- 2 1О-

II 10Я

33 10

5 10

II 1О- 11- IO"

ЭЗ.10- 33 1О-

I 00 50

66.10 ь I I 10

133 10 ЗЗ .10 г г -1О-

6 10-1

I I .1О-

ЗЗ.1О

077 051 .054

0,96 0,80

0,82

0,74

0,56

0,91

0,72

12Q 60

700 па

2И 280

Оеро ость, Н8

Фие 1 80

Ч

4 ф б0

% 40

Ъ А4

Ренин намагничивания

3 4 5 6 7 8 9 10! 516940

Фиг. 2

Составитель И.Рекунова

Редактор Н. Бобкова Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 6385/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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