Способ структуроскопии ферромагнитных изделий

 

1t i1 550572

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.09.75 (21) 2175614/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 07.04.77 (51) М. Кл з G 01N 27/86

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.179.14 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Касимов и А. Д. Покровский

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТРУКТУРОСКОПИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к средствам, не изменяющим структуру объектов контроля, и может быть использовано для определения стадии усталостного разрушения ферромагнитных изделий.

Известны способы структуроскопии ферромагнитных изделий, заключающиеся в том, что контролируемое изделие подвергают взаимодействию с электроиндуктивным преобразователем магнитной проницаемости в электрические сигналы, по которым судят о результатах контроля (1, 2).

Недостатком способа (1) является оценка результатов контроля по результирующему сигналу дифференциального преобразователя, поэтому достоверность корреляции между указанным сигналом и параметрами усталостного разрушения низкая.

В способе (2), принятом за прототип, дополнительно измеряют магнитную проницаемость изделий при различных режимах их намагничивания, однако это незначительно повышает указанную достоверность корреляции.

С целью повьппения достоверности определения усталостных изменений в структуре материала изделия по предлагаемому способу поверхность последнего сканируют преобразователем по заданной функции относительно места концентрации механических напряжений, регистрируют экстремумы относительного значения магнитной проницаемости и по их распределению судят об усталостных изменениях в структуре материала.

Сущность способа заключается в том, что

5 регистрация изменений магнитной проницаемости производится не во времени, а в пространстве, а именно иа поверхности контролируемой детали вдоль радиальных направлений, расходящихся от концентратора механи10 ческих напряжений. Характер получаемой зависимости магнитной проницаемости от расстояния до концентратора напряжений аналогичен зависимости магнитной проницаемости от времени циклического нагружения, полу15 чаемой известным способом, и имеет такое же число экстремумов, по которым определяется стадия разрушения. Это объясняется тем, что структурные изменения материала, последовательно возникая в наиболее напряженном уча20 стке детали (у концентратора напряжений), при дальнейшем циклическом пагружении перемещаются IIo образцу пс менее напряженные соседние участки.

Максимумы и минимумы магнитной прони25 цаемости, соответствующие структурным изменениям материала, также появляются у концентратора и передвигаются от него по радиальным направлениям, образуя своеобразные «волны» магнитной проницаемости па по30 верхностп образца. Сканируя измерительным

550572

Составитель А. Духанин

Техред Л. Гладкова

Корректор А. Галахова

Редактор Т, Логинова

Заказ 624/5 Изд. М 234 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра1шская наб., д. 4/5

Типографии, пр. Сапунова, 2 зондом, например электропндуктивным преобразователем по поверхности детали, вдоль радиальных направлений от концентратора напряжений можно зарегистрировать число экстремумов магнитной проницаемости, определив таким образом предысторию разрушения до момента контроля, а следовательно н стадию усталостного разрушения и оставшийся ресурс.

На чертеже показана зависимость магнитной проницаемости от расстояния до концентратора напряжений, снятая в момент появления у концентратора усталостной трещины.

Минимуму А соответствует стадия максимального упрочнения материала; максимуму

 — стадия образования полос скольжения и появления субмикротрещин; минимуму С стадия образования микротрещин; максимуму

D — стадия образования микротрещин, приводящей к поломке детали.

Определение стадии усталостного разрушения по предложенному способу иллюстрируется следующим примером.

Вблизи поверхности испытуемой детали с концентратором механических напря>кений перемещают вдоль радиальных направлений, расходящихся от концентратора напряжений, вихретоковый накладной преобразователь.

Выходное напряжение преобразователя, зависящее от магнитной проницаемости в точке поверхности детали, над которой расположен преобразователь, усиливают и дифференцируют.

Фиксируют дости>кение экстремального значения этим напряжением по обращению в

5 нуль его производной и считают число экстремумов, по которому и определяют степень усталостного разрушения.

Формула изобретения

10 Способ структуроскопии ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие подвергают взаимодействию с электроиндуктивным преобразователем магнитной проницаемости в электрические сигна15 лы, по которым судят о результатах контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения усталостных изменений в структуре материала изделия, поверхность последнего сканируют пре20 образователем по заданной функции относительно места концентрации механических напряжений, регистрируют экстремумы относительно значения магнитной проницаемости и по пх распределенщо судят об усталостных

25 изменениях в структуре материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник под ред. Макмастера. Неразрушающие испытания, «Энергия», М., ч. 2, 30 с. 189 — 190, 1965.

2. Авторское свидетельство Мв 357513, М. Кл, G 01N 27/28, 1972 (прототип).