Вихретоковый способ контроля качества изделий из твердых сплавов

Изобретение относится к нераэрушаюшемуконтролю методом вихревых токов изделийиз вольфрамо. кобальтовых твердых сплавовна однородность их состава по параметрамструктуры и состава и может быть использо.вано в твердосплавной промьшленности.Известен способ электромагнитного кожроля качества твердосплавных изделий, заключающийся в том, что твердосллавное иэделиепомещают в электромагнитное поле преобразо.вателя, питаемого частотой 5,6 кГц, проводятизмерения, результаты измере 1 щя сравниваютс известными значениями измеряемого пара.метра, полученными на эталонном образце, апо результату сравнения судят о качестве изделия 11,Недостатком способа является низкая точ.ность контроля, обусловленная тем, что припрактической реализации его требуется созда.ние сотен эталонов и введение множества коэффициентов корреляции для получения различных сочетаний двух параметров микроструктуры.Наиболее близким к изобретению являетсявихретоковый способ контроля качества изделий из твердых сплавов заключающийся втом, что изделие поочередно помещают в поле двух разных частот проходного индуктивного преобразователя, по сигналу преобразователя на каждой частоте определяют эффективную магнитную проницаемость материальнасравнивают ее с известными значениями, полученными на эталонных образцах, и по результатам сравнения судят о качестве твердо.сплавного изделия, 35Магнитную проницаемость спеченного твердосплавного изделия измеряют на частоте0,05 и 4 - 8 кГц, значения измерений сравнивают между собой, а по результатам сравнения судят о наличии в структуре фазы4или свободного графита, а значит и об одно.родности партии изделий 2,Недостатком этого способа является низкая точность контроля в связи с тем, чтоспособ позволяет контролировать только фазовьш ссостав сплава и не обеспечивает контроль однородности основных параметров струк.туры твердых сплавов: содержания кобальтаи среднего размера зерен карбида вольфрама.50Цель изобретения - повышение точности при контроле вольфрамо. кобальтовых сплавов.Цель достигается тем, что соглаено вихретоковому способу контроля качества иэделий из твердых сплавов, заключающемуся в том, что иэделие поочередно помещают в поле двух разных частот проходного индуктивного преоб. раэователя, по сигналу преобразователя на каждой частоте определяют эффективную маг. нитную проницаемость материала, сравниваютее с известными значениями, полученнымина эталонных образцах, а по результатам сравнения судят о качестве твердосплавного изде.лия, эффективную магнитную проницаемость измеряют вначале при частоте электромагнитногополя 50 - 70 кГц и по ее значению определяютоднородность содержания кобальта, а затем причастоте электромагнитного поля 0,1 - 1,0 кГци по ее значению определяют размер зерен кар.бидной фазы в сплаве,На фиг, 1 изображен график зависимостимагнитной проницаемости от частоты электромагнитного поля, построенный на эталонныхобразцах с различным содержанием кобальтапри одинаковом значении среднего размеразерен (2,2 мкм) карбидной фазы: кривая 1для сплава ВК - 6 (ЮС - 94%, Со - 6%),кривая 2 - для сплава ВК 8 (Юс - 92%,Со - 8%), кривая 3 - для сплава ВК 15(1 ИС - 85%, Со - 15%); на фиг, 2 - тоже, при постоянном содержании кобальта -6% (ВКб) и с различным средним размеромчастиц зерен карбидной фазы; кривая 4 -1,4 мкм, кривая 5 - 2,05 мкм, кривая 6 -4,9 мкм.Из фиг. 1 и 2 видно, что в областинизких частот 0,1 - ,0 кГц значения О зфьвозрастают с увеличением содержания кобаль.та, Чем выше знаиения эффективной магнитной проницаемости в низкочастотных полях,тем быстрее значения р. фф снижаютсяс увеличением частоты намагничивающего тока,В диапазоне 50 - 100 кГц значения ц. эфф,возрастают с уменьшением содержания кобаль.та пропорционально его процентному содержа.нию в сплаве,Для рассмотренной группы твердых сплавов различная степень снижения значенийк зфф с увеличением частоты связана с осо.бенностями структуры, в которой карбиднаяфаза, обладающая сравнительно малой электропроводностью, представляет собой в боль.шей или меньшей мере связанные зерна кар.бида вольфрама, а кобальтовая фаза с большой электропроводностью распределена в виде прослоек.Вдиапазоненизких частот 0,1 - 1,0 кГцзначения и. эфф возрастают с увеличениемсреднего размера зерен ВС-фазы, а в облас.ти частот 50-70 кГц величина и.зфф практически одинакова, т,е, не зависитот среднего размера карбидных зерен.Связь эффективной магнитной проницае.мости с размером зерен карбидной фазы внизкочастотном диапазоне спектра определяется микронапряжениями в связующей фазе.Известно, что термические напряжения образуются в твердых сплавах ВС - Со за счетСоставитель А. БодровТехред Л. Коцюбняк Корректор В. дактор Н. Лазаренк Тираж 823 ПИИЯИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открьпий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/ каз 3584/24ВН дни сное"Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,3 10более чем двухкратиой разницы в коэффициентах линейного расширения карбида воль-,фрама и кобальта. При этом растягивающиемикронапряжения в Со-фазе возрастают прнуменьшении размера зерен карбида вольфрама, что приводит к снижению )оэфф; и,наоборот, увеличение размера зерен фазы сопровождается снижением микронапряженийи, соответственно, ростом и эффАнализ частотных магнитных спектров(фиг, 1 и 2) показывает также, что в об.ласти частот 50 - 70 кГц величина ц. эфф,определяется химическим составом сплаваи не зависит от зернистости карбидной фазы, что может быта использовано для конт.роля,Таким образом, область высоких частот50 - 70 кГц выбрана на основании того, чтопри более высоких или низких частЬтахпроявляется влияние размера зерен карбид.ной фазы (фиг, 2) и нельзя определитьоднородность изделия по содержанию кобальтаОбласть низких частот 0,1 - 1,0 кГц выбранана основании того, что при более низкихчастотах чувствительность измерений мелко.зернистых или малокобальтовых сплавов недостаточна, при более высоких частотах эф.фективная магнитная проницаемость меньше зависит от размера зерен карбидной фазы,что затрудняет оценку однородности изделияпо зернистости.Способ осуществляешься слелуемцим образом,Контролируемые изделия - сплавы группы ВК нослецовательно помещают в проходной индуктивный датчик и на двух частотах,выбранных в указанных диапазонах, измеряют эффективную магнитную проницаемость,10 полученные величины сравнивают со значениями эффективной магнитной проницаемостидля эталонных образцов, отраженными в гра.фике, и судят о среднем размере зеренкарбидной фазы и процентном содержании5 кобальта,Измерения вначале проводят иа частотах.в диапазоне 50 - 70 кГц, а затем на частотах в диапазоне 0,1 - 1,0 кГц,Способ контроля качества изделий твердыхэ 0 сплавов повышает точность контроля присортировке твердосплавных иэделий по од.нородности и, соответственно, увеличиваетнадежность работы режущего инструмента постойкости при обработке деталей, а также25 ускоряет процесс контроля одном партииобразцов за счет получения данных об одно.родности путем сравнения контролируемыобразцов между собой.