Способ магнитной обработки ферромагнитных изделий

(21 (22 (46 ав тенижени-. его поа юовер часа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(53) 619,15.71:539,4(088.8) (56) 1. Финкель Б.М. Физические основы торможения разрушения. М Металлургия, 1977, с. 179"200.2, Авторское свидетельство СССР У 190391, кл, С 21 О. 1/04, 1966. (54)(57) 1. СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ путем воздействия на изделие переменным магнитным полем, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью увеличения ус" талостной прочности и долговечности при циклическом нагружении изделий и сокращения времени обработки, изделия подвергают циклическому нагружению в упругой области и одновременйо производят циклическое перемагничивание переменным магнитным полем ио предельной петле гистерезис чение 3-15 мин с постепенным с ем напряженности намагничивающ ля до нуля.2. Способ по п. 1, о т л и ч щ и й с я тем, что при наличии п ностных усталостных микротрещин тоту иеремагничивання выбирают от 100 до 40000 Гц.3, Способ по п, 1, о т л и ч а ющи й с я тем, что при образовании микротрещин вприповерхностных слоях или в глубине изделия частоту перемагничивания выбирают от 20 до 20000 Гц.4, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что магнитную обр - ботку проводят в чередующихся продольном и поперечном магнитных поляхИзобретение относится к изысканиюновых способов обработки металлов и1сплавов и может использоватьсяв различных областях машиностроениядля повышенияусталостной прочностии долговечности изделий иэ Ферромагнитных материалов,Известны способы воздействия наизделие электрическим и электромагЙитным полями с целью торможения рос.та трещины, например, способ торможения растущей трещины под воздействием импульсного электромагнитногополя (ИЭМП). Наложение такого поляспособствует изменению механическихсвойств материала, так как импульсы 15поля приводят к разряжению скопленийдислокаций и уменьшению внутреннихнапряжений 1,Недостатком. этого способа являет"ся возникновение больших магнитныхдавлений в процессе наложения КЭМП,превышающих предел текучести большинства материалов, а также необходимость строгой центровки соленоиданад развивающейся трещиной и невозможность его применения к иэделиямсложной формы,Наиболее. близким к предлагаемомупо технической сущности и достигае.мому результату является способ магнитной обработки, заключающийся вположении переменного поля с частотой 50 Гц в течение 2,5 млн. циклов 2,Недостатком этого способа является малая эффективность в увеличениидолговечности изделий и большая длительность обработки.Цель изобретения - увеличение усталостной прочности и долговечностипри циклическом нагружении и сокра" 40щение времени обработки,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу магнитной обработки ферромагнитных изделий путемвоздействия на изделие переменным цмагнитным полем, изделия подвергаютциклическому нагружению в упругой области и одновременно производят циклическое перемагничивание переменныммагнитным полем по предельной петлегистерезиса в течение 3-15 мин с пос"тепенным снижением напряженности намагничивающего поля до нуля. При наличии поверхностных усталостных микротрещин частоту перемагничивания выбирают от 100 до 40000 ГцПри образовании микротрещин в приповерхностных слоях или в глубинеизделия частоту выбирают от 20 до20000 Гц,Обработку можно производить в чередующихся продольном и поперечноммагнитных полях,Контроль качества магнитной обработки и процесса развития усталостной поврежцаемости можно осуществ"лять, используя измерения магнитнойвязкости (магнитного последействия) .Если магнитная вязкость резко возрастает при эксплуатации, значит магнит.ная обработка, проведенная ранее,недостаточна и перемагничивание продолжают до тех пор, пока величинамагнитной вязкости не будет близкак исходному значению или не уменьшится, Время перемагничивания обычно не превышает 15 мин,В табл. 1 представлены результатыиспытаний на долговечность образцастали 36 Г 2 С до обработки и после магнитной обработки,Образцы испытывают.при симметричном круговом изгибе с вращением намашине МУИпри частоте нагружения 6000 циклов в минуту.Иж и И, - живучесть образца с трещиной,пою и Кцполная долговечность об.раэца до начала окончательного разрушения И и И в , начало появлениятрещин (У - без обработки, И - послемагнитной обработки) .В табл. 2 приведены данные послеобработки в чередующихся продольноми поперечном магнитнкх полях. Кроме того, на стадии начала роста усталостной трещины, микротвер" дость НН , предел .выносливости б и предел прочности 0 б также увеличиваются после магнитной обработки (табл. 3)Предлагаемую магнитную обработку целесообразно применять в случае массового производства изделий, или тогда, когда увеличение долговечности не достигается известными способами при эксплуатации изделий.1047971 Таблица 1 Долговечность образцабез магнитной обработки на стадии Увеличение долговечности в Ъ,на стадии Долговечность образцапосле магнитной обработки на стадииГ у тр ж полнполн И полн тр 275863 298148 574011 412415 417415 839822 49,5 40,0 44,6 362069 278889 640958 584017 423911 1007928 61,3 52,0 57,0 30 28 486344 773925 1260269 770855 1145409 1916264 58,5 48,0 52,0 26 П р и м е ч а н и е, Среднее увеличение долговечности на стадии: 56,4147,0 51,2Таблица 2 Марка стали 750000 На 85 На 79 1387500 1257027 36 Г 2 С 38 ХНМ 763200 фТа блица 3,к г/мм 0 , кг/мм Марка стали После обра- ботки До об"работки До обработки До обработки После обра- ботки После обработки 3846 78 90 45 36 Г 2 С 38 ХНМ 48 72 82 41 49 31 Составитваь В.СадчиковРедактор Л,Авраменко Техред Т,Маточка Корректор А.Дзятко Заказ 7867/29 Тираж 568ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Напряжение испытаниякгс/мм Напряжениеиспытаниякгс/мм Полная долго- вечность б з магнитной обработки ИПолполн Полная долговечность после магнитной обработки, тполне Увеличениеполной долговечностипосле магнитной обра.ботки 1 полн