Способ неразрушающего контроля физико-механических свойств изделий Советский патент 1987 года по МПК G01N27/80 

1357823

Изобретение относится к области ра неразрушающих испытаний ферромагнит- ся ных материалов и изделий предназначено для контроля ф {зико-механичес1г

ких свойств, например твердости изделий, и может быть использовано на машиностроительных, металлурги-- ческих и других предприятиях.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния на информативный параметр измерений величины зазора между измерителем информативного параметра и изделием.

На фиг о 1 показаны петли гистерезиса в отсутствии и при наличии зазора (соответственно кривые 1 и 2) j на фиг, 2 - зависимость напряженности поля Н| от температуры отпуска

Способ осуществляется следующим образом.

Намагничивают контролируемое изделие до насьщения и уменьшают намагничивающее поле до нуля, при этом изделие характеризуется остаточной намагниченностью 1, Затем на изделие воздействуют полем обратного направления, величина которого больше коэрцитивной силы Ы,, но меньше релаксационной коэрцитивной силы Н ., при этом намагниченность изделия меняется по нисходящей ветви предельной петли гистерезиса. Уменьшают обратное поле, при этом намагниченност изделия меняется по кривой возврата. Определяют момент, при котором величина намагниченности изделий I О на кривой возврата, и измеряют напряженность поля Н при этом значении намагниченности.

Предлагаемый способ основан на использовании в качестве параметра контроля физико-механических свойств изделий магнитной характеристики, величина которой определяется только необратимым изменением намагниченности ферромагнетиков и дх:я большинства изделий из среднеуглеродкстых сталей однозначно связана с их твердостью после высокотемпературного oT пуска и не зависит от изменений величины зазора. При перемаг ничиванки изделия из состояния остаточной намагниченности по нисходящей ветви предельной петли гистерезиса противоположным по направлению к намагничивающему полем и последующем уменьшении его до нуля в отсутствие зазои а м а г i и ч е и и о с т ь по крипой (фиг.

3 изделия меняет- 2, кривая 1)

ра ся

5

1г-1ц-1а

Остаточная намаг )иченность -тзврата Ij используется п качестве пара- метра контроля физико-механических свойств изделий кз среднеуглеродис- тых сталей, fsanpHMep твердости, после высокотемпературного отпуска, так как она однозначно связана с твердостью, в отлитие от коэрцитивной силы Н. , Разли1-:ие в поведении Ij и Н после высокотемпературного отпуска вызвано TeN:, что величина

определяется то.гько необратимыми процессами перемагричи; ания, которые в большей степени : ависят от структурных изменений пссле высокотемпературного отпуска, чем обратимые и необратимые процессы перемаг-шчи- вания, суммарно определяющие вели- чину коэрцитивной силы.

Наличие зазора гриводит к неполному замыканию мап-итного потока через контролируемое изделие и появлению потоков рассеяния, что равносильно действию некоторого размагничивающего поля Н

Н

N1

5

Ь

5

где N - размагничивающий фактор.

При наличии зазора изделие перемагничивается в поле Н , связанном с

1

создаваемым в. электромагнитном преобразователе полем И соотношением

Н H,-NI,

В результате размагничиваюшего действия зазора при перемагничивании изделия по ранее описанному циклу намагниченность меняется по кривой 1 -Т,| -1,;, (фиг, 2, кривая 2). Измерение остаточной намагниченности возврата осуществляется в иоле элек- тромагнитнох о преобразователя Н„ 0. В отсутствие зазора (N-0) Н, остаточная намагниченность возврата равна Ij , При наличии зазора () ,

когда Н, О, истинное поле И-

г 1

- NIj и измеренное значение 1

меньше истинного l,j, т.е. Hajni4He зазора вносит пог решность в измерение остаточной намагниченности возврата, что понижает точность кештро- ля по этому параметру.

При перемагничивании по кривой возврата, когда , справедливо Н j. Н Н при наличии зазора и в его отсутствие т.е. величина поля Н не зависит от зазора. С другой стороны, значение Н, как и остаточная намагниченность возврата, опредляется .только необратимыми процессами перемагничивания и также однозначно связано с твердостью контролруемого изделия после высокотемпературного отпуска, что позволяет использовать это значение в качестве параметра контроля.

Из фиг. 2 видно, что величина Н , определенная предлагаемым способом, монотонно уменьшается с увеличением температуры отпуска аналогично остаточной намагниченности возврата и практически не зависит от величины зазора, поэтому контроль качества высокотемпературного отпуска по величине Н имеет высокую точность, что позволяет использовать это значение в качестве параметра контроля качества высокотемпературеи1357823 4

кого отпуска изделий из среднеугле- родистых сталей при неконтролируемых изменениях величины зазора.

5

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля физико-механических свойств изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают до на- сьщения, уменьшают намагничивающее поле до нуля, затем воздействуют на изделие магнитным полем, величина которого превышает коэрцитивную силу м атериала изделия, уменьшают это поле до нуля, и измеряют его значение в заданный момент времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, воздействие осуществляют полем, противоположным по направлению намагничивающему, не превышающим значения релаксационной коэрцитивной силы, и измеряют значение напряженности магнитного поля в момент равенства нулю значения намагниченности изделия.

/У

Фа2- 1

zooo

1500

ЮОО

n

300f(00 5W 600 T.°C

(put. 2

Редактор П.Гереши

Составитель И.Рекунова Техред М.Ходан -гч

Заказ 5991/43

Тираж 776Подписное

ВНИИТШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб,., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проекгная, 4

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний и может быть использовано для контроля физико- механических свойств ферромагнитных изделий, например твердости. Цель изобретения - повышение точности контроля изделий с переменными геометрическими размерами и при изменениях величины зазора. Способ заключается в перемагничивании контролируемого изделия обратным полем и уменьшении его до нуля. При этом регистрируют величину поля, при которой намагниченность I изделия равна нулю, и по величине этого поля судят о свойствах изделия. Способ основан на измерении величины поля перехода , которая чувствительна к структурным изменениям при высокотемпературном отпуске и не зависит от изменений величины . зазора. 2 ил.со ел 00 ND СО