Способ структуроскопии ферромагнитных изделий Советский патент 1977 года по МПК G01N27/86 

1

Изобретение относится к средствам, не изменяющим структуру объектов контроля, и может быть использовано для определения стадии усталостного разрушения ферромагнитных изделий.

Известны способы структуроскопин ферромагнитных изделий, заключающиеся в том, что контролируемое изделие подвергают взаимодействию с электроиндуктивным преобразователем магнитной проницаемости в электрические сигналы, по которым судят о результатах контроля 1, 2.

Недостатком способа 1 является оценка результатов контроля по результирующему сигналу дифференциального преобразователя, поэтому достоверность корреляции между указанным сигналом и параметрами усталостного разрушения низкая.

В способе 2, принятом за прототип, дополннтельно измеряют магнитную проницаемость изделий при различных режимах их намагничивания, однако это незначительно повышает указанную достоверность корреляции.

С целью повышения достоверности определения усталостных изменений в структуре материала изделия по предлагаемому способу поверхность последнего сканируют преобразователем по заданной функции относительно места концентрации механических напряжений, регистрируют экстремумы относительного

значения магнитной проницаемости и по их распределению судят об усталостных изменениях в структуре материала.

Сущность способа заключается в том, что регистрация изменений магнитной проницаемости производится не во времени, а в пространстве, а именно на поверхности контролируемой детали вдоль радиальных направлений, расходящихся от концентратора механических напряжений. Характер получаемой зависимости магиитной проницаемости от расстояния до концентратора напряжений аналогичен зависимости магнитной проницаемости от времени циклического нагружения, получаемой известным способом, и имеет такое же число экстремумов, по которым определяется стадия разрушеиия. Это объясияется тем, что структурные изменения материала, последовательно возникая в наиболее напряженном участке детали (у концентратора напряжений), ири дальнейшем циклическом нагрул :ении перемещаются по образцу не менее напряженные соседние участки.

Максимумы и минимумы магнитной ироницаемости, соответствующие структурным изменениям материала, появляются у концентратора II передвигаются от него по радиальиым направлениям, образуя своеобразные «волны магнитной нропицаемости па поверхности образца. Сканируя измерительным

зондом, например электронндуктивным преобразователем по поверхности детали, вдоль радиальных направлений от концентратора напряжений можно зарегистрировать число экстремумов магнитной проницаемости,определив таким образом предысторию разрушения до момента контроля, а следовательно и стадию усталостного разрушения п оставшийся ресурс.

На чертеже показана зависимость магиитной проницаемости от расстояния до концентратора напряжений, снятая в момент появления у концентратора усталостной треш,ины.

Минимуму А соответствует стадия максимального упроч нения материала; максимуму В - стадия образования полос скольжения и появления субмпкротрещин; минимуму С - стадия образования микротреш,ин; максимуму D - стадия образования микротрещин, ириБодяи;ей к поломке детали.

Определение стадии усталостного разрушеиия по предложенному способу иллюстрируется следующим примером.

Вблизи поверхности испытуемой детали с концентратором механических напряжений перемещают вдоль радиальных направлений, расходящихся от концентратора напряжений, вихретоковый накладной преобразователь. Выходное напряжение преобразователя, зависящее от магнитной проницаемости в точке поверхности детали, над которой расположен

преобразователь, усиливают и Дифференцируют.

Фиксируют достижеиие экстремального значения этим наирял ением по обращению в. нуль его производной и считают число экстремумов, по которому и определяют степепь усталостного разрушения.

Формула изобретения

Сиособ структуроскопип ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие подвергают взаимодействию с электроиндуктивиым преобразователем магнитной проницаемости в электрические сигиалы, по которым судят о результатах контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности оиределепия усталостных изменеиий в структуре материала изделия, иоверхпость последнего сканируют иреобразователем по заданиой функции относительно места концентрации механических папряжеиий, регистрируют экстремумы отиосительно значения магнитной ироницаемости и но их расиределению судят об усталостных

измепеииях в структуре материала.

Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочиик под ред. Макмастера. Неразрушающие испытания, «Энергия, М., ч. 2,

с. 189-190, 1965.

2.Авторское свидетельство № 357513, М. Кл.2 G 01N 27/28, 1972 (ирототип).