Устройство для определения физико-механических свойств ферромагнитных материалов

 

О П И С А Н И Е (1930098

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсинx

Соцналнстнчесннк

1зесзтублни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За и елен о 05.09.79 (21) 2814766/25-28 (53}N. Кд.

G 01 N 27/80 с присоединением заявки М звеудеретэюииый комитет (28) П риоритет

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень М 19 ((зф } )АД (620.179.1. (088.8) so делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 23.05.82

АН Белорусской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО—

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может применяться для оценки напряженного состояния изделий из ° ферромагнитных материалов, а также для определения кристаллографической текстуры.

Известно устройство для определения физико-механических свойств ферромагнитных материалов, состоящее из электромагнита постоянного тока, преобразователей и измерительной схемы для измерения поля рассеяния на поверхности контролируемого материала (1(.

Недостатком иЬвес ного устройства является необходимость мощных источников питания для работы устройства. Кроме того, возникают значительные погрешности из-за наличия механических контактов в электрических це.пях (токосъемные кольца и щетки) в намагничивающей и измерительной обмотках (искрение, изменение сопротивления между эти. ми контактами вследствие вибрации контактов), что ограничивает возможности нх практического применений.

Наиболее близким по техническок сущности к изобретению является устройство для определения физико-механических свойств ферромагнитных материалов, содержащее корпус, упругий элемент, постоянный магнит, два стрелочных указателя и знкалу (2(.

Недостатком известного устройства является необходимость изготовления специальных образцов-дисков для исследований, что ограничивает область практического применения известного устройства и не позволяет

его использовать для оценки напряженного состояния и степени кристаллографической текстуры в реальных иэделиях без нх разрушения.

11ель изобретения — расширение диапазона контролируемых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено стержнем, опертым на дно корпуса и установленным с возможностью поворота относительно продольной осн, упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины,один конец которой закреплен на стержне, шкала размещена на корпусе в плоскости, перпендикулярной стержню, один из стрелоч. ных указателей закреплен на свободном конце

3 930098 спиральной пружины, второй — на стержне, а магнит выполнен стержневым и закреплен перпендикулярно оси стержня вблизи опоры.

Кроме того устройство снабжено насадкой. иэ неферромагнитного материала, предназначенной для изменения расстояния между дном корпуса и поверхностью ферромагнитного ма. териала.

На фиг. 1 приведено устройство общий вид; иа фиг. 2 — то же, вид сверху. !О

Устройство состоит из корпуса 1, боковая поверхность которого выполнена из магнитомягкого материала экранирующего поле Земли и посторонние йоля рассеяния, установленного в корпусе стержня 2, опертого о дно корпуса, с закрепленным на нем постоянным стрежневым магнитом 3, спиральной пружины

4, соединенной своим внутренним концом со стержнем 2, а наружным — co стрелочным указателем 5, свободно установленным на стержне 2. Второй стрелочный указатель 6, / жестко соединен со стрежнем 2. Круговая шкала 7, закреплена на корпусе 1, Насадка 8 выполнена из неферромагнитного материала . по форме боковой поверхности корпуса 1, с возможностью плавного перемещения вдоль образующей боковой поверхности корпуса 1

o и предназначена для изменения расстояния между дном корпуса и поверхностью материала (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают насадкой 8 на поверхность контролируемого материала. При наличии в материале магнитной анизотропии, обусловленной механическими напряжениями или кристаллографической текстурой, постоянный магнит 3, закрепленныи на стержне 2, установится так (вследствие воЗникновения механического момента при несовпадении вектора намагничивания постоянного магнита 3 с направлением легкого намагничивания контроЮ лируемого изделия), что его направление намагниченности совпадает с направлением легкого намагничивания контролируемого материала,.т.е. постоянный магнит 3 займет такое положение, при котором его магнитная энергия минимальна. Вместе с постоянным магнитом 3 повернется стержень 2 и закрепленные на нем жестко стрелочный указатель 6 и через спиральную пружину 4 стрелочный указатель 5.

В результате указателя 5 и 6 установятся вдоль направления легкого намагничивания контролируемого изделия. Для количественной оценки степени магнитной аниэотропии, и следовательно, величины механических напряжений или степени кристаллографической тек- Я стуры, поворачивают корпус 1 и жестко связанную с ним шкалу 7 так, чтобы нулевое . деление шкалы 7 совпало с направлением

4 стрелочных указателей 5 и 6. Затем вращением стрелочного указателя 5 закручивают спиральную пружину 4. сообщая, тем самым, apautaющий момент стрежню 2, который поворачивает его и связанный с ним постоянный маппгг 3. от положения .его равновесия. Указатель 5 закручивают до момента достижения заранее определенного угла поворота указателя 6, связанного жестко со стержнем 2, а о степени магнитной аниэотропии судят в этот момент по показанию указателя 5 на шкале 7. Лля поддержания оптимальнои чувствительности устройства, при измерениях материалов с различными магнитными свойствами, изменяют расстояние между дном корпуса, а следовательно, постоянным магнитом 3 и торцом насадки 8. Тарировка устройства проводится по контрольным образцам, изготовленным нз исследуемого материала с различной величиной магнитной анизотропии. В частности, для оценки механических напряжений, устройство тарируют на изотропных образцах путем одноосного нагружения в упругой области исследуемого материала. При определении степени кристаллографической текстуры по контрольным образцам с определенным видом и степенью ее совершенства.

Использование изобретения позволяет проводить оценку напряженного состояния или степени кристаллографической текстуры в реальных изделиях без их разрушения.

Усгройство не требует источников литания, что значительно упрощает его практическое использование.

Формула изобретения

1. Устройство для определения физико-механических свойств ферромагнитных материалов, содержащее корпус, упругий элемент, постоянный магнит, два стрелочных указателя и шкалу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых материалов, оно снабжено стержнем, опертым на дно корпуса и установленным с возможностью поворота относительно продольной оси, упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины, один конец которой закреплен на стержне, шкала размещена на корпусе в плоскости, перпендикулярной стержню, один иэ стрелочных указателей закреплен на свободном конце спиральной пружины, второй — на стержне, а магнит выполнен стержневым и закреплен перпендикулярно оси стрежня вблизи опоры.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем; что оНо снабжено насадкой из неферромагнитного материала, предназначенной

930098 дяя изменения расстояния между дном корпу са и поверхностью ферромагнитного материала.

Фи*1

Составитель И. Кесоян

Техред М. Тепер . Корректор В. Вутяга.

Редактор Т. Киселева

Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Заказ 3455/54

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Заводская лаборатория". М., "Метал-. лургия", 1974, и 7, с. 809-812.

2. Городинский И. А. Магнитные и электрические методы испытания металлов. М вЂ” Л., 5 "Мынииостроение", 1940, с. 118 — 119 (прототип) .