Способ контроля качества металлических изделий

(5 О 4 С 01 И 29/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт Физики металлов Уральского научного центра АН СССР (72) Н.И.Шакшин, Г.И.Деордиев и В.А.Комаров(56) Левитан Л.Я. и др. Метод определения твердости стали.-Дефектоскопия, 1976, У 4, с. 116-120.Шарко А.В. Современное состояние и перспективы развития акустических методов контроля прочностных свойств конструкционных материалов: Обзор. - -Дефектоскопия, 1983, В 5, с. 72-87.Комаров В.А. и др. Контроль терми ческой обработки конструкционной стали 40 Х электромагнитно-акустическим методом. -Дефектоскопия, 1 981, 9 2, с. 41-46.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля электромагнитно-акустическим методом в машиностроении, металлургии и металлообрабатывающей промьппленности. Цель изобретения - повьппение надежности контроля путемуменьшения влияния вариаций размеровконтролируемых изделий на информа.тивный параметр, Контролируемое иэделие устанавливают в измерительнуюпозицию и воздействуют магнитным поляризующим полем. Возбуждают и принимают резонансные акустические колебания с изделия электромагнитноакустическими преобразователями иизмеряют частоту этих колебаний. Измеряют также величину электромагнитного поля резонансных акустическихколебаний над локальным участкомповерхности изделия при двух различных зазорах, причем разность междузазорами поддерживают постоянной.По результатам измерений вычисляютвеличину инФормативного параметра.Эта величина зависит.от скоростиультразвука в металле контролируемого изделия и не зависит от вариаций резонансных размеров. Величину,найденную для контролируемого изделия, сопоставляют с тарировочным гра.Фиком, полученным в результате определения на эталонных образцах, ипо результатам сравнения судят о качестве контролируемого изделия.ил.40 Т , Твердост45 с ед. нас 6,9 0,25 50,25 0,25 50,25 О 450 38,2 24.,0 + 21+0,0,2 25 50,25 220,4 + 0 5 о тока зазоре магнит- нтиро- ющий 25 50,25 25 49,95 9,0 + 0,5 9,4 + 0,6 агнита 2 создаетс его полюсам 300 нэующее поле Н, о оль оси У. В изл ое нное122Изобретение относится к области акустических методов и средств нераэрушающего контроля и может быть использовано в машиностроении, а также в металлургической и в металлообрабатывающей промьппленности для контроля структурного состояния, качества термической обработки, твердостных и прочностных свойств однотипных металлических заготовок и иэделий, в частности для контроля твердости или температуры отпуска иэделий из конструкционных сталей электромагнитно-акустическим методом.Цель изобретения - повышение надежности контроля путем уменьшения влияния вариаций размеров контролируемых изделий на информативный параметр, зависящий от такой структурно-чувствительной величины как фазовая скорость акустической волны, порождающей резонансные колебания иэделия.На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.Контролируемое устройство 1 устанавливают в измерительную позицию между, полюсами электромагнита 2. В измерительной позиции изделие расположено между излучающим 3 и приемным 4 электромагнитно-акустическими (ЭИА) преобразователями.Кроме того, в измерительной позиции над центральной частью поверхности изделия 1 (со стороны приемного преобразователя 4) расположены катушки 5 и 6 индуктивности предназначенные для измерения электромагнитного поля резонансных акустических колебаний. Эти катушки жестко зафиксированы одна относительно другой, так что расстояние между их центрами А Е = Е - 2 1 = сопя.Излучающий преобразователь 3 питается от генератора 7, к выхоцу которого подключен частотомер 8. Приемный поербраэователь 4 подключен к индикатору 9 амплитудно-частотных характеристик. Катушки 5 и 6 индуктивности с помощью переключателя 10 соединены с вольтметром 11.Способ реализуется следующим образом.При пропускании постоянног по обмотке электром в 9688 2преобразователь 3 от генератора 7подают высокочастотный ток и осуществляют тем самым возбуждение ультразвуковой волны в материале изделия 1,С помощью приемного преобразователя4, подключенного к индикатору 9 амплитудно-частотных характеристик, регистрируют акустические колебания.По показаниям индикатора 9 амплитуд 1 О но-частотных характеристик настраиваются на резонансную частоту акустических колебаний и с помощью частотомера 8, подключенного к выходугенератора 7, измеряют ее значениеК . С помощью переключателя 10 поГочередно подключают катушки 5 и 6к входу вольтметра 11, с помощью которого измеряют величину ЭДС, пропорциональную величине электромагнитного поля резонансных акустическихколебаний (Ь, при использовании катушки 5 н Ь при использовании катушки 6), По измеренным значениям ГЬ и Ь 7 Вычисляют Величину информативного параметраА = Г / ",которую затем используют для оценкикачества контролируемого изделия.П р и м е р. На пластинах из стали 40 Х, подвергнутых закалке и последующему отпуску при 300 - 500 С,определяют средние выборочные значения по пяти измерениям и границы 35суммарной погрешности с двухсторонней доверительной вероятностью 0,9для информативного параметра 1 езультаты приведены в таблице.А -Г Р где Ь Ь г 25 Составитель И.КесояТехред Л.Олейник тор А,Козори рректор А.ференц акаэ 2446/4 Тираж 77 И Государстве делам изобрет Москва, Ж, Подписнкомитета СССРи открытий о ний 11303 ау ская наб., д..Проектная,4 ятие, г.ужгоро ед Зависимость информативного параметра А от твердости подобна зависимости параметра Г от твердости для пластин с одинаковыми резонансными размерами. Однако при уменьшении на 0,3 мм ( 0,67)резонансной длины пластины с ТЗОО С и твердостью, равной 46,6 ед. НКС, величина параметра А не выходит за пределы погрешности измерения, т.е, практически не зависит от вариаций резонансной длины.Наблюдаемое изменение А (219,0- 219,4 кГц) может привести к завышению твердости пластины с Т,300 С не более чем на 1 ед, НЕС - 2/) при контроле твердости по параметру А, т.е. возможная погрешность в оценке твердости, обусловленная изменением разонансного размера, в случае контроля твердости по информативному параметру А будет в 9 раз меньше, чем в случае контроля твердости по информативному парамет- РУ рформула изобретенияСпособ контроля качества металлических иэделий, заключающийся в том,Производственно-полиграфическо 29688 4что при воздействии поляриэующего магнитного поля на контролируемое изделие возбуждают и принимают резонансные акустические колебания с изделия электромагнитно-акустическими преобразователями и измеряют частоту этих колебаний, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, измеряют 1 О величину электромагнитного поля резонансных акустических колебаний над локальным участком поверхности иэделия при двух различных зазорах, разность между, которыми поддерживают 15 постоянной, качество изделия определяют из соотношения информативный параметр;частота резонансных акустических колебаний;электромагнитное поле применьшем из двух зазоров;электромагнитное поле прибольшем иэ двух зазоров.