Способ ультразвукового контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

ю

ю

ND I1 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий. Цель изобретения - раздельное определение величины остаточных напряжений и предела текучести за счет использования различных информативных параметров.сигнала акустической эмис сии, возникающей при перемагничнвани ферромагнитных изделий, На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит последователь но соединенные генератор 1 переменно го тока, регулятор 2 тока, измерител 3тока и индуктивный преобразователь 4тока в магнитньш поток, последоватепьно соединенные пьезопреобразователь 5 и регистратор 6, преобразователи 4 и 5 установлены на изделии 7 Сущность способа заключается в следующем. Наличие остаточных напряжений при водит к переориентации структуры и, следовательно, магнитной текстуры ферромагнитного материала. Эта переориентация сводится к частичному уменьшению доменов с 90° ориентацией, что,в свою очередь, отражается в пороговых (стартовых) моментах страгивания доменных границ, связанных с приложенным внешним магнитным полем. Такая взаимосвязь описывается уравне нием -1 „А. ЭН ° ЭР - объем, подвергаемый перемагничиванию;И - магнитное поле; f - плотность; X - удельная намагниченность, р - давление (остаточное напряжерие. Из приведенной формулы можно сделать вывод, что точность определения остаточных напряжений будет при мини мальных перемагничиваемых объемах и их приращениях, соответственно при ;минимальных приращениях магнитного поля. Эта задача решается путем регистрации первого импульса акустичес кой эмиссии, сооответствующего перемагничиванию наименьшего объема ферромагнетика. 8 Взаимосвязи предела текучести с величиной зерна описываются, формулой Хэлла-Петча 6, 6,+ бу - напряжегде d - диаметр зерна, ние течения, 6 - напряжение трения, Кц - постоянная, связанная с распространением деформации через границы зерен, показатель степени 0,5 дпя объемно-центрированной кубической решетки (например, армко-железо и его сплавы). С гранецентрированной кубической решеткой (никель и его сплавы) показатель степени несколько отличаС другой стороны установлена взаимосвязь средней величины зерна со скоростью счета (интенсивностью) сигналов акустической змиссии, которая проявляется наилучшим образом при максимальной интенсивности эмиссии. Следовательно, определяя величину зерна по интенсивности сигналов акустической эмиссии и зная исходные данные материала, нетрудно найти напряжение (предел) текучести для любого ферромагнитного материала. Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. С помощью генератора 1 переменного тока,регулятора 2, измерителя 3 его амплитуды и посредством преобразователя 4, представляющего собой катушку индуктивности с разомкнутым магнитопроводом в области установки контролируемого изделия 7, возбуждают в изделии такое изменяющееся по величине магнитное поле, чтобы пьезопреобразо.вателем 5 за каждый цикл перемагничивания воспринимался в среднем один импульс акустической эмиссии, который усиливают, формируют и измеряют регистратором 6. При этом фиксируют пороговый уровень магнитного поля измерителем 3. Затем повьшзают величину магнитного поля до тех пор, пока количество акустических импульсов за цикл перемагничивания не достигнет максимального зт1ачения, и снова фиксируют величину магнитного поля измерителем 3. По пороговому уровню оценивают величину остаточных напряжений, по максимальному уровню магнитного поля (по достижению максимального количества акустических имопределяют предел текучести материала t о р м-У л а изобретения Способ ультразвукового контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающийся в перемагничивании изделий, полем низкой частоты и регистрации параметров аку- стической эмиссии, отличающ и и с я тем, что, с целью раздель ного определения величины остаточных магничивание осуществляют полем с возрастающей амплитудой, регистрируют амплитуду поля, соответствующую not явлению в среднем одного импульса акустической эмиссии за период перемагничивания, по величине которой определяют остаточные .напряжения, регистрируют амплитуду поля, соответствукнцую появлению максимального числа импульсов акустической эмиссии за период перемагничивания, по величине которой определяют предел текучести.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является раздельное определение величины остаточных напряжений за счет использования различных информативных параметров сигнала акустической эмиссии (АЭ), возникающей при перемагничивании ферромагнетиков. С помощью генератора переменного тока Полем индуктивного преобразователя перемагничивают изделие, а пьезопреобразователем регистрируют сигнал АЭ-. По значению тока перемагничивания, соответствующего появлению в среднем одного импульса АЭ за цикл перемагни§ чивания, определяют остаточные напряжения; а по значению тока, соответW ствующего максимальной интенсивности АЭ,- предел текучести в ферромагнетике. 1 ил.