Способ контроля качества термообработки ферромагнитных изделий Советский патент 1988 года по МПК G01N27/80 

ic

00

о

00 Од

со

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в машиностроении при контроле твердости (структуры) изделий после объемной закалки с высокотемпературным отпуском,

Цель изобретения - повьппение достоверности контроля путем устранения неоднозначности корреляционных зависимостей.

На фиг.1 представлен участок петли гистерезиса, соответствующий процессу измерения магнитных полей, близких к величине поля возврата Нг (поля релаксационной коэрцитивной силы) на фиг,2 - зависимости тока размагничивания 1р от температуры отпуска образцов из стали ДОПР; на фиг,3 - результаты контроля качества термообработки образцов по совокуп- ности абсолютных значений токов размагничивания (1р) и (1р),

Сущность способа заключается в следующем,

В начальный момент времени издели характеризуется нулевой остаточной намагниченностью (индукцией), Далее из точки О (фиг.1) изделие намагничивают до насыщения (точка А) полем

1430863 2

будет меняться по кривой R -R IJ , и индукция изделия станет равной В, Чтобы довести индукцию изделия до нуля, необходимо приложить размагничивающее поле Н.

Способ осуществляют следующим образом.

Изделие намагничивают с помощью

10

электромагнита полем Н

МЙКС

затем пе

ремагничивают его в область поля возврата Н (уменьшают приложенное поле до нуля и воздействуют полем, противоположным по направлению намагничивающему), что соответствует точке Н или н, При перемагничивании измеряют абсолютную величину тока размагничивания (IP ) электромагнита, соответствующую величине внешнего поля

компенсации внутреннего поля изделия (H.), После отключения этого поля магнитная индукция изделия становится равной В или В, Далее изделие повторно размагничивают полем Н

или H . t. до момента компенсации внутреннего и внешнего полей. При этом измеряют абсолютную величину тока размагничивания (1р) и определяют качество Q термообработки из соотношения

Изобретение относится к неразрушающему Контролю и может быть использовано в машиностроении при контроле твердости изделий после объемной закалки с высокотемпературным отпуском. Цель изобретения - повьппение достоверности контроля. Изделия, прошедшие термообработку, намагничивают с помощью приставного электромагнита с феррозондовым преобразователем до технического насыщения. Затем образцы перемагничивают полем противоположной полярности в область, близкую к величине поля возврата. В процессе пе- ремагничивания измеряют ток размагничивания Ipi электромагнита в момент нулевого сигнала феррозондового преобразователя. После перемагничивания изделия в область поля возврата и выключения намагничивающего поля образец повторно размагичивают до получения нулевого сигнала феррозон- дового преобразователя и измеряют ток размагничивания с Ip. Качество термообработки определяют из соотношения Q A(Ipi)-B(Ip2) + С. Коэффициенты А, В, С определяют предва рительно из экспериментальных зави « симостей (Ipi) f ДТат-п) и (1р .(Тет|т) аппроксимируя эти зави- симости по участкам диапазона температур отпуска. 3 ил. сл

н

мокг

После выключения этого поля

магнитное состояние изделия изменяется по кривой А-В, При приложении поля противоположного знака магнитное состояние изделия изменяется по кривой (. и далее Нр - н - Б - Б В точке Hj- внешнее поле равно внутреннему (поле коэрцитивной силы), При приложении поля Н, (поля релаксационной коэрцитивной силы), нескол ко большего Н, магнитное состояние изделия меняется по кривой Н .- в - Б При выключении поля Н магнитное состояние изделия меняет.с.я по кривоц Б-0, т.е. индукция изделия становитс равной нулю. При приложении поля, близкого к Hj, индукция изделия отличается от нуля, так при приложении и выключении поля магнитно состояние изделия меняется по кривой

Б В| и индукция изделия становится равной В, Чтобы в этом случае довести индукцию изделия до нуля, необходимо приложить дополнительно размагничивающее поле Н. При этом внешнее поле будет компенсировать внутреннее поле изделия.

При приложении и выключении поля Н 7 Hf, магнитное состояние изделия

О A(lp) - B(Ip) + С,

где Q - характеристика качества

термообработки, определяемая по соответствию температуры отпуска Тртл заданному диапазону; А и В - коэффициенты, характери- чувствительность

по токам IP,и 1р. соотр1

PI

С ветственно;

постоянный коэффициент, характеризующий начальное состояние изделий. Коэффициенты А, В и С определяют предварительно из экспериментальных зависимостей (1р) ,(0) и (Iр) f2.(Q) аппроксимируя эти зависимости по участкам диапазона полиномами второго порядка вида

ао, + а

т +

11 отп

21

Пг.

в

:J1i- a

fZ. 21

:

a 02 a -21 - a 01 a 21

,- a

li

a о

Использование коэффициентов A В GS полученных экспериментальным путем, для образцов 3 заданном диапазоне температур отпуска позволяет линейно связать значения токов размагничивания 1р и IP с качеством термообработки Q, определяемым по соответствию температур отпуска (твердости) Заданному диапазону.

На фиг.2 приведены зависимости (1р) f/Tcrrn) (кривая 1) и (1р) ) ПР различных величинах полей перемагничивания (кривые 2-5)о Из указанных зависимостей видно, что ни одна кривая не является однозначной в контролируемом диапазоне температур отпуска (Т,,п 480-600 с) 5 поэтому достоверность контроля в данном диапазоне температур отпуска будет низка.

На фиг.З представлены результаты определения качества термообработки образцов (температура отпуска) по совокупности абсолютных значений токов размагничивания (1р) и (1р), Из фиг о 3 видно, что измерение двух зна- чений токов размагничивания с последующей обработкой результатов этих измерений повышает достоверность контроля (кривая 3).

30863

Формула изобретения Способ контроля качества термообработки ферромагнитных изделий, зак- лючающийся в том, что изделие намаг- ничивают до насыщения, уменьшают намагничивающее поле до нуля, воздейст вуют на изделие полем, противоположным по направлению намагничивающему, 10 уменьшают величину этого поля до нуля и измеряют с помощью преобразователя ток размагничивания 1р в момент равенства нулю значения индукции в изделии, отличающийся 15 тем, что, с целью повьщзения достовер- ности контроля, дополнительно измеряют значение тока размагничивания 1р. преобразователя в момент равенства нулю значения индукции в изделии при воздействии на изделие полем, противоположным по направлению намад ничи- вающему, а качество термообработки изделий определяют из соотношения

. О А(1р ) - В(1р ).

rt . г j

где Q

+ С,

- характеристика качества термообработки, определяемая по соответствию температуры отпуска заданному диапазонуj

А и В - коэффициенты, характеризующие чувствительность по токам Т- р и IP соответственно;С - постоянный коэффициент,

характеризующий начальное состояние изделий.

.i

fO

200 300 UOO 500 SOU 700 Готгг.с фиг. 2

Umax

Jp {мА)

5

100

-30

6Ш

500

-Г5

VfO

50 500 550 600 . 650 700

(fffjs 5Tom/f.(

v