Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных сталей

(72) Л.С. Правдив.и В.А. Бурцева471) Ннститут. Физики металлон УралСКОГО,научного центра АН.СССР53) 620.179.4: 088.8)156) 1Авторское свЭ 376517 кл. С 01 й.22. Комаров В.А. итермической.обработкной стали 40 хЭМА-метскопияф; 1981, В 2. с. 41-46.3. Авторское свидетельство СССР.;прототип). Ь 4) 57 ) СПОСОБ НЕРАЗРУМЩЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИР ИЗ МАГНИТНЫХ СТАЛЕЙ, заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в постоянное магнитное поле и подвергают воздей-. стнив упругих колебаний на частоте,. .соответствующей частоте собственного резонанса эталонного образца, о т л нч а ю щ и и с я тем, что, с целью расаарения функциональннх всвкожностей и.повышения чувствительности, зыбиравт величину напряженности пос- тоиниогО магнитного поля, соответствующую максимуму магнито-упругой чувствительности эталонного образца, при которой осуществляют контроль по величине приращения постоянной нн .дукции.Изобретение относится к контРоль. но-.измерительной технике., а именно к способам неразрушающего контроля механических свойств изделий из магнитных сталей.Известен способ электромагнитного контроля механических свойств изде.лий, заключающийся в .том, что исследуемый и компенсационный. образцы помещают в заданное переменное .и магнитное поле, измеряют разностную 10 выпрямленную ЭДС а измерительных катушек, исследуемь;й образец подвергают механцческому воздействию, повторно измеряют ЭДС, а затем определяют разность этих ЭДС, по которым и судят 15 о механических свойствах 1 .Недостатком данного способа является разброс результатов, связанный с неурановешенностью состояния Ферро" магнетика при.однократном.механическом воздействии, Кроме того, при высакотемпературном отпуске измерения магнитоупругого эффекта неоднозначны с изменением механических свойств сталей с содержанием углерода более д 0,3, в результате чего контроль из- делий, прошедших такую обработку, невозможен;Известен метод электромагнитноакустического контроля термической обработки стали, заключающийся в том, . что контролируемый образец намагни-чивают постоянным полем и в нем ,Ьозбуждаются ЭМА-методом ультразвуковые колебания, измеияющиеся по частоте. затем с помощью измеритель .ной катушки заэкранированной от возбуждающей, фиксируется или резонансная частота, или максимальнаявеличина сигнала. О твердости образца судят либо по резонансной частоте, 40 либо по максимальной величине амплитуды сигнала, достигаемой в различ.ных полях для различных образцов 21, Однако при контроле по резонансной :частоте этот метод обладает тем не достатком, что модуль упругости сталей.при максимальном изменении их. твердости меняется на 3-4.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 50 способ неразрушающего контроля.иэделий из магнитных сталей, заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в постоянное магнитное поле, подвергают воздействию упругих колебаний.по частоте, соот.- ветствующей частоте собственного резонанса эталонного образца 3.Недостатком этого способа является невозможность контроля механических свойствнекоторйх средне- и 6 О высокоуглеродистых сталей после термообработки с использованием среднеи высокотемпературного отпуска и более низкая чувствительность по сравнению с предлагаемым способом. ФЦелью изобретения является расширение Функциональных возможностей и. повышение чувствительности.спо-. соба.Эта цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что.контролйруемое иэделие .помещают в постоянное магнитное поле и подвергают воздействию упругих колебаний на частоте, соответствующей частоте собственноГо резонанса эталонного образца, выбирают величйну напряженности постоянного магнитного поля, соответствующую максимуму магнитоупругойчувствительности. эталонного образца, при .которой осуществляют контроль по величине приращения постоянной индукции.РОсобенностью предлагаемого способа яВляется то, что прн приложении к контролируемым изделиям, намагниченным определенным образом, упругих "знакопеременных колебаний измеряется приращение постоянной индукции. Это приращение обусловлено необратимыми магнитоупругими релаксацноннЫми прОцессами, .В отлИчие от этого в известных способах измеряемый сигнал связан в основном с обратимыми магнитоупругими процессами. Необратимая чувствительность достигает наибольшей величины в малых магнитных полях, а обратимая в больших. При этом первая чувствительность имеет значительно. большую величину, чем вторая. В связи с этим требуется значительно. меньшая вели-. чина намагничивания, .а чувствительность его больше, Использование необратимых магнитоупругих процессов позволяет контролировать механические свойства стальных изделий после таких режимов термической обработки, которые не удавалось контролировать известными способами.с помощью обратимых процессов. В связи с этим предлагаемый способ расширяет функциональные возможностй нераэрушающего контроля, Максимум магнитоупругой чувстви-.зльнбсти для сталей обусловлен в основном необратимыми . процессами, поэтойу выбирается напряженность магнитного поля, соответствующего этому максимуму на эталонном образце, Эталонный образец изготавливается из контрОлируемой стали и подвергается термической обработке, соответствующей проводимой для контролируемых изделий. При этом режим термической обработки должен обеспечить наименьшие механические свойства иэ встречающихся у изделий при контроле. Выбор напряженности магнитного поля на таком эталоне объясняЪтся.смещением максимумов магнитоупругой чувствительности для образцов из стали, прошедших отпуск1017990 Составитель А. ДеловаРедактор М. Петрова Техред О.Неце Корректор Л. Бокшан Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР:по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 аа авва юЕва Е ав юю ю юю юююею юююаа юеююеююав юе юааавю юавюею ФилиалППП фПатентф, г.,ужгорбд, ул, Проектная, 4ююеееюеюе 3ври- различных температурах. Наибольший максимум соответствует стали с .наименьшиве.механическими свойствами. С увеличением механических свойств вследствие уменьшейия температуры отпускамаксимумы уменьшаются и . 5 смещаются в:область больших полей. В связи с. этим .выбор поля, соответ- . ствующего максимуму чувствительности для.стали.снанменьшимй механическими .свойствами,.позволяет увеличить 10 чувствительиостаь контроля за счет смещения аткх максимумов и избежать неоднозначности, котбрая может возникнуть: привыборе больших значений поля; . . : .а 15Выбрав: напряженность магнитного поля, помещают в него контролируеЗаказ 3528/41 . , Тираж 873 мое изделие и подвергают его Йсздед. - . ствию упругих колебаний на частоте, соответствующей частоте собственного резонанса эталонного образца, и ф измеряют величину приращения постоянной индукции, по которой и опре деляют качество иэделия.Применение изобретения пОэволяет вести контроль изделий из средне-:и высокоуглеродистых сталей после та-, ких термических обработок, которые затруднительно.или невозмсжно .контролировать известными способами В связи с этим появляется возможность вести контроль йзделий неразруаавщими методами вместо механических . испытаний.