Способ контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/83 

ному закону (зависимость а). При этом индукция в материале детали изменяется по петле гистерезиса. Причем формы петли для материала основы ABCD и упр очненного слоя AiBtCiDipa3flH4Hb) (зависимость б), Экспериментально устайовлено, что значение коэрцитивной силы для материала упрочненного слоя превышает ту же характеристику для материала основы приблизительно в 4 раза. При достижении значением напряженности внешнего поля величины поля старта Нсто (точка а) в материале основы возникают скачки Баркгаузе- на.

Дальнейшее увеличение напряженности внешнего поля выше напряженности поля старта материала упрочненного слоя (Нстс) приводит к появлению скачков Барк- гаузена в материале упрочненного слоя (точка б). Скачки Баркгаузена происходят до тех пор, пока напряженность внешнего поля не достигает значения напряженности поля финиша Нф, Эти значения для материала основы Нф0 (точка в) и упрочненного слоя Нфс (точка г) различны Нфс г Нф0. Из этого следует , что интервалы времени деист - вия ЭДС скачков Баркгаузена e(t) в материале основы и упрочненного слоя не совпадают (зависимость в).

При обратном перемагничивании все процессы повторяются (точки ai , 61, в 1, г 1). Для разделения сигнала индукционного преобразователя от упрочненного слоя и от основы ЭДС скачков Баркгаузена стробиру- ют импульсами Uc (зависимость г). Глубину поверхностно-упрочненного слоя оценивают по уровню сигнала индукционного преобразователя 11Вых1 в интвервале значений напряженности внешнего поля Hi НСтс - Нсто (зависимость д). где Нсто - напряженность поля старта материала основы, а твердость поверхностно-упрочненного слоя оценивают по уровню сигнала индукционного преобразователя ивых2 в интервале значений напряженности внешнего поля На Нфс - Нф0 (зависимость е).

Возможность реализации способа контроля поверхностно-упрочненных слоев, основанного на эффекте Баркгаузена, доказана экспериментально на образцах э виде пластин 60x30x5 мм из сталей СтЮ, Ст20. Предварительно образцы подвергаются нитроцементации при 850-870° С в течение 1-2 ч в печи СНЦ-5.10.5/10 в атмосфере эндогаза с последующей закалкой в масле и отпуском при 170-190° С, время выдержки 30 мин.

При перемагничивании образцов в них происходят скачки Баркгаузена, которые наводят ЭДС в обмотке индукционного преобразователя, Эту ЭДС фильтруют фильтром верхних частот и усиливают малошумя- щим усилителем. Перемагничивание осуществляют с помощью электромагнита,

возбуждаемого током низкой частоты. Характерные формы ЭДС скачков Баркгаузена наблюдаются на экране осциллографа. На них хорошо различимы участки, соответствующие началу и концу возбуждения скачков Баркгаузена в материале упрочненного слоя и основы. Зависимости получены для образцов из стали СтЮ с глубиной упрочненного слоя 0,097 мм и твердостью 49-51 HRC при амплитудах тока перемагничива ния 0,5 А и 0,9 А соответственно и частоте перемагничивания 50 Гц. Разделение сигнала индукционного преобразователя от упрочненного слоя и от основы во времени позволяет одновременно оценить глубину и

твердость упрочненного слоя по среднему квадратическому значению напряжения Ucp.KB. в интервалах стробирования,

Использование способа контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов, основанного на эффекте Баркгаузена, обеспечивает одновременный контроль глубины и твердости поверхностно-упрочненных слоев деталей. В результате расширяются функциональные возможности способа и повышается производительность контроля.

Формула изобретения Способ контроля параметров деталей

из ферромагнитных материалов, основанный на эффекте Баркгаузена, заключающийся в том, что контролируемую деталь циклически перемагничивают внешним магнитным полем, регистрируют с помощью

индукционного преобразователя ЭДС скачков Баркгаузена, стробируют ЭДС прямоугольными импульсами, следующими с удвоенной частотой перемагничивания, и по величине ЭДС в интервале стробирования определяют контролируемые параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет одновременного контроля глубины и твердости поверхностно-упрочненных слоев деталей,

начало переднего фронта первого строб- импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напряженности поля старта основы, начало переднего фронта- второго строб-импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напря- женности поля финиша оснрвы, длительность первого строб-импульса выбирают из .условия максимальной чувствительности к толщине слоя, длительность второго строб-импульса выбирают из уеловия максимальной чувствительности к твердости слоя, величину ЭДС для определения глубины слоя определяют в интервале значений внешнего поля Hi Нстс - Нсто, а величину ЭДС для определения твердости

слоя определяют в интервале значений внешнего поля Н2 Нфс-Нф0, где Нстс, Н сто, Нфс, Нф0 - напряженности полей старта и финиша в матриале упрочненного слоя и основы соответственно.

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества поверхностно-упрочненных слоев деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение информативности за счет одновременного контроля глубины и твердости поверхностно-упрочненных слоев. Это достигается тем, что в способе контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов, основанном на эффекте Баркгаузена, контролируемую деталь перемагничивают Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества поверхностно-упрочненных слоев деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов, Цель изобретения - повышение информативности за счет одновременного контроля глубины и твердости поверхностно-упрочненных слоев деталей. внешним магнитным полем, регистрируют ЭДС скачков Баркгаузена, стробируют эту ЭДС прямоугольными импульсами, следующими с удвоенной частотой перемагничива- ния, и по величине ЭДС в интервале стробирования определяют контролируемые параметры. При этом начало переднего фронта первого строб-импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напряженности поля старта основы. Начало переднего фронта строб-импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напряженности поля финиша основы. Длительность первого строб-импульса выбирают из условия максимальной чувствительности к толщине слоя, длительность второго строб-импульса - из условия максимальной чувствительности к твердости слоя. Величину ЭДС для определения глубины слоя определяют в интервале значений внешнего поля Hi НСтс - НСто, а величину ЭДС для определения твердости слоя - в интервале значений внешнего поля Н2 Нфс - Нфо, где Н стс. Нею, Нфс, Нфо - напряженности полей старта и финиша в материале упрочненного слоя и основы соответственно. 1 ил. На чертеже представлены временные диаграммы электрических процессов, поясняющие сущность способа. Сущность способа заключается в следующем. . Контролируемую деталь с поверхностно-упрочненным слоем циклически перемагничивают внешним магнитным полем, изменяющимся, например, по синусоидальЁ О СА) СО Ю 4J