Способ изготовления стандартного образца для поверки электромагнитного структуроскопа

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю качества изделий, подвергаемых поверхностному термоупрочнению, и может быть применено в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение точности аттестации глубины упрочненного слоя. Способ заключается в создании на поверхности мягкой основы образца термоупрочненного слоя в виде протяженной дорожки. При этом основу образца изготавливают из стали с содержанием углерода не более 0,2%, на ее поверхности выполняют канавку одинакового поперечного сечения по ее длине. Затем в канавке размещают и диффузионно соединяют с основой пластину из термоупрочняемой стали, ширина которой равна ширине канавки, а толщина превосходит ее глубину, далее образец нагревают до температуры аустенитного превращения материала пластины и закаливают его, после чего осуществляют шлифовку образца так, чтобы поверхность пластины была заподлицо с поверхностью мягкой основы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (111 (511 4 G Ol N 27 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4388649/25-28 (22) 04,03.88 (46) 23.ll.89. Бюл. Р 43 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии и Московский авиационный технологический институт (72) Д.И.Косовский, В.Ю.Соснин, А,Н.Полудницын н В.П.Антонов (53) 620.179.14(088.8) (56) Методика изготовления образцов.

ГОСТ 21105-87. Приложение 3.

Дефектоскопня, 1986, Р 12, с. 70-7l. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАНДАРТНОГО

ОБРАЗЦА ДПЧ ПОВЕРКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

СТРУКТУРОСКОПА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю качества иэделий, подвергаемых поверхностному термоупрочнению, и может быть применено в

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрущающему контролю качества изделий, подвергаемых поверхностному термоупрочнению, и может быть применено в различных отраслях машиностроения, Цель изобретения — повышение точности аттестации глубины упрочненного слоя sa счет исключения влияния переходной эоны от термоупрочненного слоя к мягкой основе, а также неоднородности по глубине и твердости слоя, На чертеже представлен образец для поверки электромагнитного структуроскопа, 2 различных отраслях машиностроения, Цель изобретения — повышение точности аттестации глубины упрочненного слоя.

Способ заключается в создании на поверхности мягкой основы образца термоупрочненного слоя в виде протяженной дорожки. При этом основу образца изготавливают из стали с содержанием углерода не более 0,2Х на ее поверхности выполняют канавку одинакового поперечного сечения по ее длине. Затем в канавке размещают и диффузионно соединяют с основой пластину из термоупрочняемой стали, ширина которой равна ширине канавки, а толщина превосходит ее глубину, далее образец нагревают до температуры аустеннтного превращения материала пластины и закаливают его, после чего осуществляют шлифовку образца так, чтобы поверх" ность пластины была заподлицо с поверхностью мягкой основы, 1 ил.

Образец содержит мягкую основу l c канавкой 2 одинакового сечения по ее длине и пластину 3ь .

Способ осуществляют следующим образом, Изготавливают основу 1 образца

as стали с содержанием углерода не более 0,2Z, на поверхности которой выполняют канавку 2 одинакового поперечного сечения ао ве длине, затем в ней размещают и диффузионно соединяют с основой пластину 3 из термоупрочненной стали, ширина которой равна ширине канавки 2, а толщина превосхо. дит ее глубину, далее образец нагре152 3986 нают до температуры аустенитного превращения материала пластн1{ь и закаливают ef-c!, после чего осуществляют шлифовку образца так„ чтобы ffo верхность пластины 3 была заподницо с поверхностью мягкой основы l.

Выполнен{{е основы 1 из стали с содержа. нем углерода не более 0,27, а плзстпни, из термоупрочняемой стали поэь.лает получить н результате нагрева стандартного образца до температуры аустенитного превращения и послдуюшей з. калки высокую твер.дость и ьаст1{ны 3. Основа 1 вследствие мал эго содержания в ней углерода остается мягкой, Применение пластины

3, толщина которой превосходит глубину канав.< ., необходимо для того, чтобы имелась возможность пр IEGTb пластину 3 к основе 1 в процессе ди4тфузионного соединения, после чего ее выстуffëîùä»{ часть сошлнфовьfваетсч.

Ста{{дартньп{ образец, состоящий иэ мягкой основы 1 и с дпффузионно соедпненной с ней пластиной 3, которая в дальнейшем под,»ергается термическому унро ff{LI{f{B, г: своим свойствам очень близок к об :,сктам контроля, представляющим собой мягкую основу с поверхностно †упрочнсгн{ слоем в ви30 де протяженной дорожки. Вместе с тем размеры поперечного сечения унрочненного слоя (пластины 3) опредегяютсч с высокой точностью, до сотых долей с миллиметра, что обеспечивает высокую точность аттестации стандзртног0 образца. Кроме этого, воэможность cosданна высокой однородности в пределах основы 1 f{ пластины 3, получаемая в результате проведения станпартнои термообработкн, нск научает разброс по твердости на различных участках пластины 3 и тем самым уменьшает погрешность аттестаци{{ стандартного образца, Вьп олн ение пл ас тины 3 необходимой 4 длины позволяет получать ряд значений ее толщины. Сошлифовывая поверхность основьf 1 совместно с пластиной

3 в направлении„ перпендикулярном ее длине, образуют на пластине 3 ряд 50 ступенек. Устанавливая преобразователь структуроскопа на любую иэ ступенек пластины 3 и зная толщину ее в данном месте, сопоставляют показания структуроскопа и действительную 55 толщину пластины 3, По разности их значений судят о метрологических параметрах структуроскопа. Длину 6 каждой ступеньки пластины 3 выбирают с учетом геометрических и электромагнитных параметров преобразователя структуроскопа так, чтобы его показания определялись только толщиной измеряемой ступеньки.

Выбор диффузионного способа соединения основы 1 и пластины Э обусловлен возможностью достижения с его помощью однородности и прочности соединения по всей контактируемой площади.

Вместе с тем, глубина диффузионного слоя мала по сравнению с толщиной пластины 3.

Пример. Изготавливают металлическую основу 1 из стали 10 следующей геометрии: толищна 10 мм, ширина

80 мм и длина 2"f0 мм, На поверхности основы i размерами 80 2S0 мм в средней ее части изготавливают продольную канавку 2 с постоянньэ{и значениями ширинь { ч мм и глубины 5 2 мм. В канавке 2 располагают пластину 3 нз стали 65Г. Пластина 3 имеет следующие размеры: длина 250 мм, ширина 4 мм и толщина 2,2 мм. Шероховатость обработки поверхности канавки 2 и пластины 3 cоo эе-:ствyeт К 0,8 мм. Диффузионную сварку осуществляют с помощью устаночки ВПДС-1. Сварку проводят при

-5 вакууме, не превыша{ощем 3 ° 10 мм.рт.ст. о при 1000 С в течение 1 ч. В процессе .варки обеспечивают прнжатие пластины 3 к основанию 1 с усилием не менее а

2 кг/мм . Качество сварки проверяют с помощью ультразвукового толщиномера, Сканируя всю длину приваренной пластины с помощью преобразователя толщиномера, определяют место непровара.

В местах хорошего диффузионного сое динения показания толщиномера соответствуют суммарной толщине пластины

3 и основания 1 в контролируемом местс. В месте непровара показания толщиномера соответствуют толщине лластнны Э. После качественного диффуэионного соединения пластины Э с основанием 1 по всей его длине осуществляют сошлифование выступающей части пластины 3 так, чтобы ее поверхность была эаподлнцо с поверхность{в основання l.

Затеи осуществляют нагрев образца при

930110 С в течвнне 1 ч, закалку в воду и отпуск прн l50 С в течение 8 ч.

Далее осуществляют щлнфование обоих торцов образца, на которые выходит пластина 3, протравлнвают нх .в 4Х-нои растворе КНОэ в спирте. Контролируют

1523986

Т вЂ” толщина самой толстой ступеньки.

Таким образом, для определения толщины любой ступеньки упрочненного слоя достаточно определить разность между показаниями измерительного инструмента данной ступеньки относительно толщины крайних ступенек. С учетом этой разности по приведенным формулам определяется толщина любой ступеньки. ступеньки;

В, В, — соответственно показания измерительного инструмента при измерении

35 самой толстой ступеньки и любой другой ступеньки упрочненного слоя;

Составитель И.Рекунова

Редактор Н.Рогулич Техред А,Кравчук Корректор Э.Лончакова

Заказ 7037/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 торцы на металломикроскопе КЯ-2 и определяют толщину пластины 3 с обоих торцов ° После этого сошлифовывают поверхности образца, содержащую пластину 3, и образуют сту5 пеньки вдоль ее длины. Наг ступенек

0,2 мм. Длина каждой ступеньки 25 мм, толщина наибольшей ступеньки 2 мм, толщина наименьшей ступеньки 0,2 мм, Твердость пластины 3, измеренной после отпуска, 61+0,S HRC » твердость основания 93 0 5 HR . Толщина крайних ступенек упрочненного слоя достаточно точно определяется по попереч- 15 ному сечению на торце образца. Определение толщин других ступенек упрочненного слоя, измеренных по продольному шлифу на микроскопе К1И-2, показало, что ее значение точно сов1 1па- 20 ет с толщиной, определенной по формулам: (А -Ац)+ или Т-(В -В ), где Ао, А, — соответственно показания измерительного инст- 25 румента при измерении самой тонкой ступеньки

Ло и любой другой ступеньки упрочненного слоя; 30

t — толщина самой тонкой

Формула изобретения

Способ изготовления стандартного образца для поверки электромагнитного структуроскопа, заключающийся в создании на поверхности мягкой основы образца термоупрочненного слоя в виде протяженной дорожки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью .;>вышения точности аттестации глубины упрочненного слоя, основу образца изготавливают из стали с содержанием углерода не более 0,27, на поверхности основы выполняют канавку одинакового сечения по ее ддине, размещают в ней и дпффузионно соединяют с основой пластину из термоупрочняемой стали, ширина которой равна ширине канавки, -. толькина превосходит ее глубину, нагревают образец до температуры аустенитного превращения материала пластины и закаливают его, после чего осуществляют шлифовку образца так, чтобы поверхность пластины была заподлицо с поверхностью мягкой основы.