Способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N27/80 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и предназначено для использования при контроле качества термической обработки и определения механических свойств ферромагнитных изделий в любых отраслях промышленности.

Известен способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, при котором изделие намагничивают одиократным воздействием аксиально симметричного магнитного поля, направленного перпендикулярно к поверхности изделия, и считывают тангенциальную составляющую локального магнитного поля остаточной намагниченности, по которой судят о величине механического параметра. В устройстве, реализующем данный сиособ, в качестве узла намагничнвания использован постоянный магнит 1.

Недостатком известного способа являются нестабильность результатов контроля, обусловленная высокой чувствительностью к зазору и к анизотропии структуры материала, и необходимость предварительного размагиичиваиия изделия при каждом иовом измерении и иосле контроля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения механических свойств изделий

из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что изделие намагничивают аксиально симметричным магнитным полем, ось симметрии которого перпендикуляриа к поверхности испытуемого изделия, п считывают градиент остаточного локального поля вдоль оси симметрии, по величине которого онределяют механические свойства. Указанный способ реализуется импульсным магнитным анализатором ИМА-2А ,2.

Однако для этого способа характерна низкая стабильность контроля толстых изделий, влияние их магнитной предыстории на показания прибора, поэтому для коитроля проката толщиной свыше 4 мм этот способ не может быть использован.

Целью изобретения является расширение диапазона контролируемых толщин.

Поставленная цель достигается тем, что изделие намагничивают серией импульсов с возрастающей амилитудой, а затем серией импульсов с убывающей амплитудой, а в серии импульсов с возрастающей амплитудой выбирают максимальную амплитуду из условия получения неизмеииого значения градиента остаточной намагниченности.

На чертел е изображена зависимость градиеита остаточной намагниченности УЯ

от изменеЕИЯ напряженности импульсного намагничивающего поля при воздействии на изделие серией импульсов с возрастающей, а затем с убывающей амплитудой.

СпосОб осуществляют следующим образом.

Устанавливают преобразователь на контролируемую поверхность, при этом о0мотка намагничивания (соленоид) подключена к источнику импульсного тока. Пропускают через обмотку намагничивания серию импульсов тока, амплитуда которых от импульса к импульсу возрастает до Mai симальной величины, при которой градиент магнитного поля остаточной намагниченности неизменен. Затем продолжают намагничивание изделия серией импульсов с убывающей до нуля амплитудой. Считывают градиент остаточного локального поля вдоль оси симметрии поля намагничивания с помощью известной феррозондовой схемы. На основании статистических данных определяют вид корреляционного уравнения, с помощью которого по величине градиента остаточного магнитного поля определяют механические свойства изделий (твердость, предел прочности, предел текучести и т. д.).

При намагничивании серией импульсов возрастающей амллитуды из исходного размагниченного состояния градиент поля остаточной намагниченности возрастает по кривой 1 до некоторого максимума, далее следует спад, обусловленный действием вихревых . токов. Конечное значение градиента УЯ1 определяется максимальной амплитудой в серии. При последующем воздействии на изделие серии убывающих до нуля импульсов магнитного поля градиент поля остаточной намагниченности значительно возрастает по кривой 2. Величина конечного значения градиента V/fm может быть измерена с более высокой точностью. Если в исходном состоянии изделие имеет некоторую отрицательную намагниченность с величиной градиента - VHi, то после воздействия серии импульсов с возрастающей амплитудой при той же конечной максимальной амплитуде Ямакс гр.адиент поля остаточной намагниченности, изменяясь по одной из кривых 1, будет иметь значение VЯI, а после серии импульсов с убывающей амплитудой - значение УЯт.

При исходном состоянии изделия с полол ительной остаточной намагниченностью

УЯй величина градиента поля остаточной намагниченности под действием серии импульсов с возрастающей амплитудой будет изменяться по кривой 2 и примет значение VHi, а при последующем воздействии серией импульсов с убывающей амплитудой будет увеличиваться по кривой 2 и примет значение УЯ„1. То есть независимо от магнитной предыстории изделия результат считывания VHm будет определяться лишь

максимальной амплитудой поля намагничивания, величина которой, в свою очередь, зависит от толщины изделия и структуры материала, т. е. его физико-механических свойств.

Формула изобретения

1.Способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в- том, что изделие намагничивают аксиально симметричным полем, ось симметрии которого перпенднкЗлярна поверхности изделия, и считывают градиент остаточного локального поля вдоль оси симметрии, по величине которого определяют механические свойства, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых толщин, изделие намагничивают серией

импульсов с возрастающей амплитудой, а затем серией импульсов с убывающей амплитудой.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в серии имлульсов с возрастающей амплитудой выбирают максимальную амплитуду из условия получения неизменного значения градиента остаточной намагниченности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Forster, Leitschrift fur Metallkunde, Bd45, H4, 245, 1954.

2..Мельгуй М. A. Сб. Неразрушающие методы и средства контроля и их применение в промышленности. Минск, 1973, с. 81 (прототип).

7 ост

VH.

УНл

-VH,