Способ электромагнитного контроля качества термической обработки изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7487 4 С 01 И 27 11; 1;ИЕ ИЗ ТЕНИЯ лов УралССРМорозова во СССР2, 1982,(54)ЛЯ КАИЗДЕЛИ(57) ПОСОБ ЕСТВА Изобретение отно щим методам конт ческой обработки тся к ля качезделий шаю рми Яод кривых р,), отражающием температурыцитивной силы отпуска величин ко Н и начальной маг цаемо тнои про2 - 1 р,качествй силы Низмере тпА) .совои магной д ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт физики металского научного центра АН С(56) Авторское свидетельсУ 1035501, кл. С 01 11 27/ ЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 1Из обр ет ение относится к неразрушающим методам контроля качества тер мической обработки изделий из средне углеродистых сталей и может быть использовано в машиностроении с целью контроля механических свойств изделий, прошедших закалку и отпуск.Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности контроля изделий с небольшим размагничивающим фактором и замкнутой магнитной цепью и повышение чувствительности в интервале температур до 300за счет использования крутого участка каждой из зависимостей определяемого параметра от температуры отпуска и достоверности контроля за счет исключения влияния на результаты контроля формы изделий. среднеуглеродистых сталеи, Цельюизобретения является расширение области применения, повышение чувствительности и достоверности контроля,Способ включает измерение начальноймагнитной проницаемости контролируемого изделия, намагничивание его постоянным магнитным полем до состояниятехнического насьпцения, размагничивание и регистрацию размагничивающеготока, который пропорционален коэрцитивной силе изделия. По двум этим параметрам, в соответствии с заранеевыявленными корреляционными зависимостЯми Нс (Т 0 тп 1 и.;, (А п ), сУДЯто температуре отпуска и, следовательно, о качестве термообработки иэдеНа чертеже показ1 р (Тотп ) и Ц мкА (изменение с изменени сти Ф- (1 - Ц, мкА; Выбор для анаЛиз купности коэрцитивно нитной проницаемости амагничивания изделия (начальнои агнитной проницаемости М) в качетве информативных параметров предгаемого способа можно объяснить следующими физическими закономернстями. Существует совпадение температур отпуска, при которых наблюдается и симум величины начальной магнитной проницаемости,Р с началом темпертурного интервала, н котором величина коэрцитивной силы либо не меняется, либо проходит через относительный максимум, Этот факт не зависитот химического состава исжедованных сталей и подтвержден на углеродистых сталях (С 30, 45, У 8, У 10, У 12) и легированных сталях(38 ХС,38 ХГН) .10Замеченная закономерность лежит носноне предлагаемого способа,поскольку, определяя оба параметра - коэрцитивную силу и начальную магнитную проницаемость, можно однозначно судить о температуре отпуска, а следовательно, и о механических свойствах для всего диапазона возможныхтемператур отпуска.Ход зависимостей Нс (Тотп 1 и -" н 20(Т,) объясняется следующим образом. В результате снятия внутренних на. пряжений в области низкотемпературного отпуска происходит падение коррцитинной силы Н и рост начальной магнитной проницаемости /и., При дальнейшем повышении температуры отпуска в интервале температур, зависящем от содержания углерода в стали и наличия легирующих элементов, происходит выделение и коагуляция частиц карбидной фазы. Этот процесс в боль. шей степени влияет на начальную магнитную проницаемость, ьызыная ее существенное падение, коэрцитинная сила при этом практически не меняется. При температурах отпуска ныше 600 С вследствие процессов совершеноствования решетки ( -фазы вновь наблюдается падение Н с и рост Ф и.Из вида криных .на чертеже Н : (Т,) и р(Т, ) следует, что на любом интервале температур отпускасуществует линейный участок паденияодной из зависимостей, что обеспечивает по измерению обоих параметроводнозначное определение гемпературыотпуска но нсем интервале температур150-700 С.Определение коэрцитивной сипы иначальной магнитной проницаемости изделий или сигналов, пропорциональныхим, можно производить как с помощьюнакладных преобразователей, коэрцитиметрических и индукционных соот 55ветственно, так и с помощью соленоида и проходных индукционных преобразователей, что существенно расширяет возможности использования способа. П р и м е р. Для реализации способа используются образцы из стали 45, имеющие прямоугольное сечение 8 х х 8 мм и длину 65 мм. Образцы под 4вергаются термической обработке по следующему режиму: закалка н масле от 850 С; отпуск при различных темпераотурах, С : 150, 200, 250, 300, 400, 450, 500, -550., 600, 650; после отпуска образцы охлаждаются на воздухе.Намагничивание образцов и регистрация перемагничивающего тока, соответствующего величине коэрцитивной силы, производится с помощью приставного электромагнита коэрцитиметром КИФМ,ЭДС вторичной обмотки накладногоиндукционного преобразователя, пропорциональная начальной магнитной а проницаемости образцов, определяется после выпрямления с помощью микроамперметра М 906, при этом производится предварительная компенсация ЭДС вторичнойобмотки преобразователя на образце н наименьшей проницаемостью,Полученные результаты представлены на чертеже. Характер изменения кривых позволяет выделить три области температур отпуска, в каждой из которых имеется монотонно падающий участок одной из кривых. В области температур отпуска, где коэрцитивная сила практически не меняется (заштрихованная область), наблюдается существенноепадение величины начальной магнитной проницаемости, пропорциональной ЭДС вторичной обмотки накладного индукционного преобразователя. Таким образом, измеряя оба параметра - размагничивающий ток, пропорциональный Н, и ЭДС вторичной обмотки индукционного преобразователя, пропорциональную Ф, можно однозначно судить о температуре отпуска, а значит и омеханических свойствах изделий во всем диапазоне существующих температур отпуска.Формула и з обр ет енияСпособ электромагнитного контроля качества термической обработки изделий, заключающийся в том, что изделие намагничивают до насыщЕния измеряют ег о магнитную пр оницаемост ь и параметр петли гистерезиса, по совместному анализу которых определяют качество термической обработки изделия,2 р,т ч 6 Оо 200 УОО 470 500 т .,с Составитель И. РекуноваТехред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко Редактор Н. Тупица Заказ 1189/41 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 146 748 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, повышения чувствительности и достоверности контроля, измеряют магнитную проницаемость изделия до его намаг 5 ничивания, размагничивают его, а вкачестве параметра петли гистерезисаиспользуют коэрцитивную силу, определяемую по величине тока размагничивания.