Способ электромагнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных материалов

СССРиий . БРЕТЕНИЯ ОП ИСАНИЕ ИЭО таиною свщпт(46) 236584.БюлВ 19 (72) Н,Н.Зацепин, Н.О.Гусак и А.В.Чернышев71) Институт прикладной Физики АН Белорусской ССР(56) .1, АвторсКое свндетельство СССР В 974242, кл. 6 01 и 27/87, 1982.2. Заявка Японии В 50-21869, кл. ь 01 ы 27/80, 1975 (прототип), (54)(57) СПОСОБ ЭЛВКТРОИАГННТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАИЕТРОБ ФНРРОИАГНИЖЫХ НА 1 КРИАЛОБ, заклйчающийся в том, что контролируемый участок материала намагничивают с одной его стороны внешним постоянным магнитным полем стержневого электромагнита и измеряют напряженность постоянного магнитного поля с другой стороны материала, о т л и .ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достовернос- . ти контроля, после намагничивания напряженность внешнего постоянного магнитного поля плавно уменьшают до нуля, в процессе уменьшейия фиксируют величину напряженности Н: внешнего постоянного магнитного поля .в момент достижения нуля напряженностью постоянного магнитного. поля с другой стороны материала и величину напряженности Нс, остаточного магнитного поля с другой стороны материала в момент равенства нулю внешнего постояно ного магнитного поля, и о контроли-руемых параметрах судят по выражен ию Н,НОЗР.С:/Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контролюматериалов и изделий и может бытьиспользовано для контроля физикомеханических параметров Ферромагнитных материалов и изделий в металлургической и машиностроительнойотраслях промышленностиИзвестен способ электромагнитногоконтроля физико-механических параметров движущегося Ферромагнитного 0материала, заключающийся в том, чтоконтролируемый участок материаланамагничивают сформированным с одной его стороны импульсным магнитным полем, с противоположной стороны материала формируют второе импульсное поле, направленное навстречу первому, считывают градиенты остаточной намагниченности от встречных полей, суммируют оба градиента 20и по полученной величине судят оФизико-механических параметрах контролируемого материала (1) .Недостатком этого способа является то, что он мохсет быть использован только для контроля Физикомеханических параметров тонколистовых малоуглеродистых сталей.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является способ электромагнитного контроля Физико-механических параметров ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что контролируемыйучасток материала намагничивают с . одной его стороны внешним постоян ным магнитным полем сте)(жненого элек-,тромагнита и измеряют напряженностьпостоянного магнитного поля с другой стороны материала. Твердостьстальной ленты определяют по степени ослабления магнитного поля, которую вычисляют по отношению величин напряженностей постоянного магнитного поля с противоположных сторон материала (2). 45Недостатком известного способаявляется его недостаточная достоверность вследствие малой чувствительности контролируемого параметра кизменению механических свойств материалов.Целью изобретения является повышение достоверности контроляУказанная цель достигается тем,что согласно способу электромагнитного контроля физико-механическихпараметров ферромагнитных материалов, заключающемуся в том, что контролируемый участок материала намагничивают,с одной его стороны внешнимпостоянным магнитным полем стержне-. 60ного электромагнита и измеряют йапряженность постоянного магнитного поляс другой стороны материала, после намагничивания напряженность внешнегопостоянного магнитного поля плавно 65,уменьшают до нуля, в процессе умень шения Фиксируют величину напряжен-, ности Н внешнего постоянного магнитного поля н момент достижения нуля напряженностью постоянного магнитного поля с другой стороны материала и величину напряженности Нььь остаточного магнитного поля.с другой стороны материала н момент равенства нулю внешнего постоянного магнитного поля, и о контролируемых параметрах судят по выражению Н"НьЬЬНа фиг. 1 приведена схема одного из вариантов устройства, реализующего способ; на фиг. 2 -. зависимость напряженности магнитного поля с обратной стороны материала Н/ьь от напряженности возрастающего и убывающего внешнего магнитного поля (Н) для образца толщиной 10 мм из стали ЗОХГСА.Устройство содержит (Фиг.1) стержневой электромагнит 1 постоянного тока с сердечником 2, регулируемый источник 3 постоянного тока, ампер" метр 4, магниточувствительный элемент 5, например, преобразователь Холла, индикатор 6 постоянного магнитного поля. Иагниточувстнительный элемент 5 соединен с индикатором б магнитного поля и установлен на одной оси с электромагнитном 1 с обратной стороны контролируемого изделия 7 напротив сердечника.Понышение достоверности контроля основано на использовании Физического явления упреждения перемагничивания верхних слоев Ферромагнетика в убывающем внешнем магнитном поле. При намагничивании Ферромагнитного образца внешним постоянным магнитным полем стержневого электромагнита с одной стороны образца, магнитное поле с обратной стороны Ндьр при.увеличениивнешнего магнитного ноля Н изменяется по кривой ОА (Фиг.2) . Если после достижения внешним магнитным полем определенной величины, (например, точка А) уменьшают Н, то Н, ь изменяется по кривой АВС и достигает нулевого значения в точке В при внешнем магнитном поле, не равном нулю (отрезок ОВ) . При дальнейшем уменьшении Н, Н,ь меняет знак и при Н =0 достигает определенного значения (отрезок ОС), причем направление остаточного магнитндго поля противоположно направлению приложенного внешнего магнитного поля. Способ осуществляют следующим образом.ФКонтролируемый лист,7 (фиг.1) помещают между электромагнитом 1 и магниточувствительным элементом 5., Намагничивают лист внешним постоянЗа 3415/35 Тираж 8 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж Подписого комитета СССРний иоткрытийРаушская наб., д. 4/ лиал ППП Патент, г,ужГород, ул.Проектная, 4 ным магнитными полем, обусловленным током, протекающим через катушку электромагнита.1.Величину постоянного тока, который определяет напряженность внешнего постоянного магнитного поля,5 регулируют источником 3 и измеряют амперметром 4, Магниточувствнтельным элементом 5 измеряют напряженность поля, прошедшего через материал, и Фиксируют индикатором 6. Увеличи вают с-помощью источника 3 постоянное магнитное поле электромагнита .до определенного значения, например до насыщения контролируемого участка материала. Поле с обратной сторо ны листа, регистрируемое индикатором 6, изменяется при этом по кривой ОА (Фиг.2), достигая определенного значения (точка А) . Уменьшают с помощью источника 3 величину тока, а , значит, и постоянное магнитное поле электромагнита 1 (кривая АВС, фиг.2) и амперметром 4 фиксируют ток, прикотором поле с обратной стороны листа, регистрируемое индикатором 6 становится равным нулю (точка В) ..Продолжают уменьшать поле электро. магнита 1 до нуля и индикатором 6 измеряют напряженность остаточного магнитного поля с обратной стороны листа 7 (отрезок ОС) . Умножают напряженность Н р остаточного магнитного поля собратной етороны листа на напряженность поля электромагни-. та Н, (величину тока), при котором поле с обратной стороны листа становится равными нулю, и по величине выражения Н, х Нсудят о физико- механических параметрах ферромагнитных материалов. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля физико-механи ческих параметров Ферромагнитных материалов за счет использования одновременно двух параметров контроля, обладающихдостаточной чувствительностью к изменению механических свойств материалов.