Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных материалах

оц 728071 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, У(д.2 с присоедииеийем заявки Мо С 01 И 27/86 С 01 В 33/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 1504801(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ, МАТЕРИАЛАХ Изобретение относится к областинераэрушающего контроля ферромагнитных материалов методами магнитошумовой дефектоскопии и может быть использовано в приборостроительной, 5машиностроительной и авиационнойпромышленности,Известен способ нераэрушающегоконтроля на основе скачков Баркгаузена, заключающийся в том, что конт чролируемый материал перемагничиваютполем низкой частоты, регистрируютпоток скачков Баркгаузена и по егопараметрам судят о значении контролируемых величин (1)15Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения упругих напряжений вферромагнитных материалах, заключающийся в том, что испытуемую детальперемагничивают переменным магнитным полем, силовые линии которогопараллельны оси упругих напряжений,регистрируют скачки Баркгауэена иизмеряют статистические параметры по тока скачков Баркгаузена 2).НЕдостатками известных способовявляется низкая точность измеренияупругих напряжений-, обусловленнаятем, что эффект Баркгауэена в значи- ЗО тельной мере зависит от структурыФерромагнитных материалов, поэтомуизменение параметров потока скачковВаркгаузена за счет структурныхизменений, происходящих, например,при вариации режимов термообработкив пределах технических условий, могутдаже превышать аналогичные измененияпараметроВ, обусловленные упругиминапряжениями. Значительное влияниена точность измерений оказываеттакже пластическая деформация материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем,что испытуемую деталь дополнительноперемагничивают в направлении, перпендикулярном оси упругих напряжений,измеряют разницу статистических параметров потока скачков Баркгауэенаи находят значение разницы при этихизмерениях и по ней судят о величинеупругих напряжений,При неизвестном направлении оснмеханических напряжений поворачиваютоси перемагничивания в плоскости образца до тех пор,.пока относительноезначение разницы статистических пара-тр гаю -метров скачков Баркгаузена не достигнет максимального значения.На чертеже приведены кривые зави -Сймости спектральной плотности мощности магнитных шумов д (й) от вели.чины растягивающих напряжений, измеренные на образцах иэ стали 50 ХГ,отличающихся режимом термообработки,Кривые 1-1 получены для образцов стемпературой отжнга Т= 500 С, акривые 2-2, для образцов с Т =560 С.Кривые 1 и 2 получены при перемагничивании полем, вектор напряженности Н которого параллелен оси растягивающих напряжений й, а кривые1 и 2 получены при Й перпендикулярном (". Перемагничивание производи"лось полем с Н = 80 Э и частотойР = 50 Гц. Измерение спектральнойплотности мощности производили начастоте Г = 75 кГц.При изменении структуры ферромагнитнйх образцов происходит изменениепрактически всех статистических параметров потока скачков Баркгаузена.Например, при отжиге образцов увеличиваются амплитуды и длительностьскачков Баркгаузена, возрастаетинтенсивность магнитных шумов и т.д.,однако относительное изменение этих =" "йарамеФров, измеренных приперемагничивании .в перпендикулярном и параллельном направлениях (относительнооси упругих напряжений), в значительно меньшей мере зависит от структурыобразцов и определяется, в основном,величиной упругих напряжений. Поэтому применение операций предлагаемого способа позволяет повысить точйость йэмерения упругйх йапряженийв ферромагнитных материалах засчет отстройки от влияния структурных изменений.Перемагничивание во взаимно перпендикулярных направлениях (параллельном и перпендикулярном оси упругих напряжений) может производитьсяЙоочЕредно, либо одновременно"прй,сдвиге фаэ между потоками равным 90,Анализ экспериментальных данных показывает, что предлагаемый способ позволяет повысить точность иэмеренйя упругих напряжений более чем в 5 раз за счет оТстройки от влияния структурных измерений в ферромагнитных образцах, происходящих при терМообработке, пластической деформации и других технологических воздействиях. 1Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных материалах,(5 заключающийся в том, что испытуемуюнапряженную деталь перемагничиваютпеременным магнитным полем, силовыелинии которого параллельны оси упрУгих напряжений, регистрируют скачки20 Баркгаузена и измеряют статистическиепараметры потока скачков Баркгаузена, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, испытуемую деталь дополнительно перемагничивают в направлении,перпендикулярном оси упругих напряжений, измеряют статистическиепарамет.ры.потока скачков Баркгаузена и находят значение разницы при этих измерениях и по ней судят о величине упругих напряжений.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при неизвестномнаправлении оси механических напряжений поворачивают оси перемагничивания в плоскости образца до тех пор,пока относительное значение разницыстатистических параметров скачковБаркгаузена не достигнет максимального значения,40 Источники информации,принятые во внимание при зкопертиэе1. Патент ГДР Р 71635,кл. 42 К 4603, 19702. МаСев 1 а 1 з Ечо 1 ца 1 опф,1970, Ч, 28, В 7, р. 157-161 (прототип),ЦНИИПИ Заказ 1129/45Тираж 1019 Подписное Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная,