Способ контроля качества ферромагнитных изделий

 

Изобре1ение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материалов и изделий по магнитным параметрам. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Способ заключается в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения с помощью П-образного электромагнита, выключают намагничивающее поле, размагничивают изделие до значения индукции Bpi в сердечнике электромагнита, соответствующего первой границе диапазона годности, и запоминают значение остаточной индукцси Bdi после выключения размагничивающего поля . Затем производят повторное размагничивание изделия до значения индукции ВР2, соответствующего второй границе диапазона годности, выключают размагничивающее поле, измеряют остаточную индукцию Ба2 & сердечнике электромагнита и по измеренным значениям индукций Bdi и Bd2 судят о качестве изделия из условия Bdi и Bd2 , где и - значения остаточной магнитной индукции, соответствующие нижнеи верхней границе диапазона годности , 4 п. ft.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I 1) (я)5 G 01 N 27/80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4768983/28 (22) 11.12.89 (46) 30.06.92. Бюл, М 24 (71) Физико-технический институт со специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского отделения АН

СССР (72) А.А.Чулкова, A.È.Óëüÿíîe, А.В.Антонов и Э.С,Горкунов (53) 620.179.14(088.8) (56) Горкунов 3.С., Антонов A.B„Чулкова

A.A., Кузьминых В.П, Контроль качества отпущенных иэделий из среднеуглеродистых сталей с использованием приставных электромагнитов, — Дефектоскопия, 1987, М 2, с.

30 — 34.

Михеев М,Н. Гаркунов Э.С. Использование приставных электромагнитов для измерения необратимых магнитных характеристик иэделий при локальном контроле качества термической обработки — Дефектоскопия, 1981, М 3, с. 110-112, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материаИзобретение относится к измеритель-. ной технике и может быть использовано для н разрушающего контроля физико-механчческих характеристик ферромагнитных материалов и изделий по магнитным параметрам.

Известен способ контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий с помощью приставных электромагнитов по величине остаточной индукции В|, получаемой после частичного лов и изделий по магнитным параметрам.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Способ заключается в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения с помощью

П-образного электромагнита, выключают намагничивающее поле, размагничивают изделие до значения индукции Вр1 в сердечнике электромагнита, соответствующего первой границе диапазона годности, и запоминают значение остаточной индукц|.и Вд после выключения размагничивающего поля, Затем производят повторное размагничивание изделия до значения индукции Врг, соответствующего второй границе диапазона годности, выключают размагничивающее поле, измеря|от ocTaTo÷íóþ индукцию Б г = сердечнике электромагнита и по измеренным значениям индукций Вд и B(j2 судят о качестве изделия из условия Bd» В+и и В )г

< В d2, гдс B*1 и В*г — значения остаточной магнитной индукции, соответствующие нижней и верхней границе диапазона годности, 4 ил. размагничивания изделия из намагниченного состояния.

Наиболее ..лизким по технической сущности к изобретению является способ контроля ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения с помощью приставного П-образного электромагнита, выключают намагничивающее поле, размагничивают изделие до значения индукции в сердечнике электромагнита, соответствующего заданному из диапазона

1744629 ствующих границам диапазона годности, Цель изобретения — повышение достоверности контроля качества ферромагнитных иэделий.

Это достигается тем, что в способе контроля качества ферромагнитных изделий, при котором контролируемое изделие намагничивают до насыщенля с помощью Побразного электромагнита, выключают намагничивающее поле, размагничивают изделие до значения индукции в сердечнике электромагнита, соответствующего заданному из диапазона годности значению контролируемого параметра, выключают раэмагничивающее поле и измеряют остаточную индукцию в сердечнике электромагнита, по которой определяют качество термообработки, согласно предложению размагничивание производят до значения индукции Вр1 в сердечнике электромагнита, соответствующего первой границе диапазона годности, и запоминают значение остаточной индукции В 1 после выключения размагничивающего поля, затем проиэводят повторное размагничивание изделия до значениЯ инДУкЦии Вр2, соответствУюЩего второй границе диапазона годности, выключают раэмагничивающее поле, измеряют остаточную индукцию Вс 2 в сердечнике электромагнита и по измеренным значениям индукций Ва1 и Bd2 судят о качестве изделия из выражений Bd1 > В*11 и Bd2 < B*d2, где B*d1 и B*d2 — значения остаточной магнитной индукции, соответствующие нижней и верхней границам диапазона годности.

На фиг, 1 показано устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2— зависимость магнитной индукции В в сердечнике электромагнита от ампервитков перемагничивания Wl; на фиг, 3 — зависимость остаточной индукции В1; от зазора д между изделием и электоомагнитом для изделий с различной термообработкой, Раэмагниченных До Вр =Bp1; на фиг, 4 зависимость остаточной индукции Bd2 от зазора д для тех же изделий, но размагниченных до Вр Вр2, 15

:30 годности значению контролируемого параметра, выключают размагничивающее поле и измеряют остаточную индукцию в сердечнике электромагнита, по которой определяют качество изделия.

Недостатком известных способов является низкая достоверность контроля, обусловленная влиянием непостоянства зазора электромагнит-изделие на величину остаточной намагниченности изделий, соответ- 10

Устройство для осуществления способа (фиг. 1) состоит из приставного электромагнита 1 с установленной на его сердечнике измерительной катушкой 2. Обмотка электромагнита соединена с устройством 3 перемагничивания, а катушка 2 — с измерителем

4 магнитной индукции. Приставной электромагнит устанавливают (приставляют) на контролируемое изделие 5.

Способ контроля заключается в следующем. На контролируемое иэделие 5 (фиг. 1) устанавливают приставной электромагнит и с помощью устройства перемагничивания производят намагничивание изделия до насыщения. Затем выключают намагничивающее поле и размагничивают изделие до заДанного значениЯ инДУкЦии Вр1 (фиг, 2) в сердечнике электромагнита (измерение индукции производят с помощью катушки 2 и измерителя индукции 4), уменьшают поле до нуля, измеряют остаточную индукцию . Bd1 и запоминают ее значение, Затем производят повторное размагничивание изделия до заданного значения индукции Вр2, выключают размагничивающее поле и измеряют остаточную индукцию Bd2 в сердечнике электромагнита, Измеренные значения индукций Bdl и Bd2 сравнивают со значениями остаточной магнитной индукции B*d1 и B*d2, соответствующими нижней и верхней границе диапазона годности, и судят о качестве изделия из условия;

Bd1 > В*01 и Bd2 < B*d2, Значения Вр1 и Вр2, а также соответствующие им значения остаточных индукций

В " 1 и B*dz определяют экспериментально следующим образом. На изделии, соответствующем первой границе диапазона годности, снимают зависимость остаточнол лндукции Bd, полученной после намагничивания изделия и размагничивания его до какого-либо значения Вр, от зазора д между изделием и приставным электромагнитом.

Изменяя индукцию Вр, находят такое ее значение Bp = Вр1, при котором остаточная индукция Bd1 не зависит от д и равна В*11.

Аналогично опРеДе," Яют значениЯ Вр2 и B*d2 на изделии, соответствующем второй гpBHM" це диапазона годности контролируемых изде/1YA

Пример. Контролируется с помощью приставного электромагнита качество термообработки изделий из стали 40Х, прошедших закалку з масло от температуры В60О С и отпуск при различных температурах от 200 до 700 С. Изделия, прошедшие отпуск в интервале температур 460-560 С.. зляются годными, остальные изделия — б .ак, 5 1744629 6

В данном случае контролируемым параметром является температура .отпуска ТоTo, а указанный интервал То„представляет диапазон годности контролируемых изделий.

На фиг. 3 показана зависимость остаточной индукции В изделий, намагниченных до насыщения приставным электромагнитом и размагниченных до значений индукции размаг ничивания Bp =

-0,098 Тл, от зазора д изделие — электромагнит. Здесь кривая 1 соответствует изделию с температурой отпуска Тотп,= 340 С, кривая 2 — 460 С, 3 — 500 С, 4 — 560 С, 5—

700 С. Как видно из рисунка, остаточная индукция не зависит от зазора д только для изделия с ToTn = 560 С, в то время как для других изделий зависимость Bd от зазора сохраняется.

Изменяя значение Вр, можно добиться отстройки от зазора на одном из других изделий. В частности, при Bp = -0,118 Тл величина В не зависит от д для изделия, соответствующего другой границе годности, т.е. иэделия с ToTn = 460 С (фиг. 4, здесь кривая 1 соответствует изделию с T<»o =

340 С, 2 — 460 С, 3 — 500 С, 4 — 560 С). При этом сохраняется однозначная зависимость

Bd ат Тот, в достаточна широких пределах измерения Тотл, Поскольку отстрайка à — зазора д на

"граничном" иэделии с -;;, = 5".0 С происходит при меньшем зна.внии размагничиеающего поля (меньше ампервитки размагничивания), то примем эту температур, отпуска за первую границу интервала годности, э Тот =460 С вЂ” за вторую границу этого интервала. Соответствен но этому полагаем Bp> = -0,098 Тл, Вр2 = -0,118 Тл, а значения остаточных индукций, не зависящих от зазора для "граничных" изделий,—

В*д1 и В 2 (См. фиг. 3, 4), При последующем контроле изделий каждое из них намагничивается приставным электромагнитом и размагничивается сначала До Bp = Bp1, а затем До Вр = Вр2.

Полученные после выключения этих полей значения "- л и Bd2 сравниваются с B*d> и

B*d, Например, если контролируемое изделие соответствует То п = 600 С ("переотпуск"), то при любом зазоре д остаточная индукция после первого же размагничивания (т.е. да Вр1 = -0,098 Тл) оказывается меньше В d>, что однозначно с, идательствует а браке (крива,-. 5 фиг. 3).

55 иэ выражений Вб1 > B*d1 и Вб2 < В* 42 где

В*а и Вж" — значения Остаточной магнитной:ндукции,соответствующие нижней и верх.- ей гоанице диапазона годности.

Если контролируется иэделие с Тоти,-

=340 С (недоотпуск), то после первого размагничивания при любом д значение Bdf >

B*d< (кривая 1 на фиг. 3), а после второго

5 размагничивания Bd2 оказывается больше значения B*dz(кривая 1 на фиг. 4), что также свидетельствует о браке.

Из чертежа видно также, что для любого изделия,, находящегося внутри диапазона

10 годности например изделия, соответствующего То п = 500 С вне зависимости от величины зазора Bd1 > B*d>, à Bd2 < B*d2.

Таким образом, предлагаемый способ контроля качества ферромагнитных изде15 лий позволяет повысить достоверность контроля за счет исключения влияния на результаты контроля непостоянства зазора электромагнит — иэделие. Способ позволяет надежно контролировать изделия при ши20 роком диапазоне изменения зазора без существенного снижения чувствительности и контролируемому параметру.

Формула изобретения

Способ контроля качества ферромаг25 нитных иэделий, при котором контролируемое изделие намагничивают до насыщения с помощью П-обраэногб электромагнита, выключают намагничивающее поле, размагничивают иэделие до значения индукции в

30 сердечнике электромагнита, соответствующего заданному из диапазона годностр эначен лю контролируемого параметра, выключаю г размагничивающее поле и измер;" ют остаточную индукцию в сердечнике

35 электрамагнлта, r.о которой определяют качества: ермообработки, о т л и.ч э юи и с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, размагничивание изделия производят до значения индукции

40,Bp1 в сердечнике электромагнита, соответствую .:;его первой границе диапазона годности, запоминают значение остаточной индукции Bd1 после выключения размагничивающега паля, производят повторное

45 размагничивание изделия до значения индукции В„„-., соответствующего второй границе диапазона -одности, выключают раэкаг :: г .ваюш,.;:е поле, измеряют остаточную индукцию Bd2 в СЕРДЕчникЕ ЭлЕк ра50 магнита и по измеренным значениям индукц.:.й Bd и Bd2судятокачествеизделия

1744629 зи

М1

8g (T)

Йиг,2

Об/

1744629

0,03

002

Составитель А. Ульянов

Редактор Jl. Народная Техред M.Mîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Зака" 2195 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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