Способ контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов

ОЮЗ СО 8 ЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСЕСПУБЛИК 3139 19) ЯЦ 827 8 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЫТИ ЕН СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО ий инсти магилов тво СССР3, 1978.тво СССРО, 1979. На чертеже диаграммы элект няющие сущностСущность спо ющемКонтролируем но - упрочненным магничивают вне изменяющимся, н обам неразру использован о-упрочненых из ферроксп рхностнвленн овышение инфоременного контрол ерхностно-упроч ОПИСАНИЕ ИЗ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к способам не- разрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества поверхностно - упрочненных слоев деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение информативности за счет одновременного контроля глубины и твердости поверхностно - упрочненных слоев. Это достигается тем, что в способе контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов, основанном на эффекте Баркгаузена, контролируемую деталь перемагничивают Изобретение относитсшающего контроля и можетдля контроля качества повеных слоев деталей, изготмагнитных материалов,Цель изобретения -мативности за счет одновглубины и твердости поненных слоев деталей. внешним магнитным полем, регистрируют ЭДС скачков Баркгаузена, стробируют эту ЭДС прямоугольными импульсами, следующими с удвоенной частотой перемагничивания, й по величине ЭДС в интервале стробирования определяют контролируемые параметры. При этом начало переднего фронта первого строб - импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напряженности поля старта основы. Начало переднего фронта строб - импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напряженности поля финиша основы. Длительность первого строб - импульса выбирают из условия максимальной чувствительности к толщине слоя, длительность второго строб - импульса - из условия максимальной чувствительности к твердости слоя. Величину ЭДС для определения глубины слоя определяют в интервале значений внешнего полЯ Н 1 = Нстс - Нсто а величинУ ЭДС для определения твердости слоя - в интервале значений внешнего поля Н 2 = Нфс - Нфо, где Н стс, Нст Нф Нфо - напряженности полей старта и финиша в материале упрочненного слоя и основы соответственно. 1 ил. представлены временные ических процессов, пояс- способа.саба заключается в следуую деталь с поверхностслоем циклически перешним магнитным полем, апример, по синусоидаль 163139710 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ному закону (зависимость а), При этом индукция в материале детали изменяется по петле гистерезиса. Причем формы петли для материала. основы АВСО и упрочненного слоя А 1 ВС 1 Оразл ичн ы (зависимость б), Экспериментально установлено, что значение коэрцитивной силы для материала упрочненного слоя превышает ту же характеристику для материала основы приблизительно в 4 раза. При достижении значением напряженности внешнего поля величины поля старта Н (точка а) в материале основы возникают скачки Баркгаузена.Дальнейшее увеличение напряженности внешнего поля выше напряженности поля старта материала упрочненного слоя (Нстс) приводит к появлению скачков Баркгаузена в материале упрочненного слоя (точка б), Скачки Баркгаузена происходятдо тех пор, пока напряженность внешнего поля не достигает значения напряженности поля финиша Нф, Эти значения для материала основы Н (точка в) и упрочненного слоя Нф (точка г) различны НФсНФ,. Из этого следует, что интервалы времени действия ЭДС скачков Баркгаузена е(т) в материале основы и упрочненного слоя не совпадают (зависимость в),При обратном перемагничивании всепроцессы повтрряются (точки а 1, б 1, в 1, г 1) . Для разделения сигнала индукционного преобразователя отупрочненного слоя и от основы ЭДС скачков Баркгаузена стробируют импульсами О (зависимость г). Глубину поверхностно - упрочненного слоя оценивают по уровню сигнала индукционного преобразователя О 1 в интвервале значений напряженности внешнего поля Н 1 = Нстс - Нст (зависимость д). где Н - напряженность поля старта материала основы, а твердость поверхностно - упрочненного слоя оценивают по уровню сигнала индукционного преобразователя Оых 2 в интервале значений напряженности внешнего поля Н = Нфс - Но (зависимость е).Возможность реализации способа контроля поверхностно-упрочненных слоев, основанного на эффекте Баркгауэена, доказана экспериментально на образцах в виде пластин 60 х 30 х 5 мм иэ сталей Ст 10, Ст 20, Предварительно образцы подвергаются нитроцементации при 850 - 870 С в течение 1 - 2 ч в печи СНЦ,10.5/10 в атмосфере эндогаза с последующей закалкой в масле и отпуском при 170 - 190 С, время выдержки 30 мин,При перемагничивании образцов в них происходят скачки Баркгаузена, которые наводят ЭДС в обмотке индукционного преобразователя, Эту ЭДС фильтруют фильтром верхних частот и усиливают малошумящим усилителем. Перемагничивание осуществляют с помощью электромагнита, возбуждаемого током низкой частоты, Характерные формы ЭДС скачков Баркгаузена наблюдаются на экране осциллографа. На них хорошо различимы участки, соответствующие началу и концу возбуждения скачков Баркгаузена в материале упрочненного слоя и основы,.Зависимости получены для образцов из стали Ст 10 с глубиной упрочненного слоя 0,097 мм и твердостью 49 - 51 НЯС при амплитудах тока перемагничивания 0,5 А и 0,9 А соответственно и частоте перемагничивания 50 Гц, Разделение сигнала индукционного преобразователя от упрочненного слоя и от основы во времени позволяет одновременно оценить глубину и твердость упрочненного слоя по среднему квадратическому значению напряжения Оср.кв в интервалах стробирования,Использование способа контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов, основанного на эффекте Баркгаузена, обеспечивает одновременный контроль глубины и твердости поверхностно - упрочненных слоев деталей. В результате расширяются функциональные возможности способа и повышается производительность контроля. Формула изобретения Способ контроля параметров деталей из ферромагнитных материалов, основанный на эффекте Баркгаузена, заключающийся в том, что контролируемую деталь циклически перемагничивают внешним магнитным полем, регистрируют с помощью индукционного преобразователя ЭДС скачков Баркгаузена, стробируют ЭДС прямоугольными импульсами, следующими с удвоенной частотой перемагничивания, и по величине ЭДС в интервале стробирования определяют контролируемые параметры,. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности эа счет одновременного контроля глубины и твердости поверхностно - упрочненных слоев деталей, начало переднего фронта первого строб- импульса во времени выбирают по достижению внешним полем напряженности поля старта основы, начало переднего фронта второго строб - импульса во времени выбирают подостижению внешним полем напряженности поля финиша основы, длительность первого строб - импульса вы- бирают из.условия максимальной чувствительности к толщине слоя, длительность второго строб - импульса выбирают иэ усло1631397 вия максимальной чувствительности к твердости слоя, величину ЭДС для определения глубины слоя определяют в интервале зна- чений внешнего поля Н 1 = Нстс - Нсто, а величину ЭДС для определения твердости 5 д Составитель И. Кесоян ехред М. Моргентал Корректор. М. Щароши едакто асарда Подписноеизобретениям и открытия, Раушская наб 4/5 ГКНТ С роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 540 Тираж 393 ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, слоя определяют в интервале значений :внешнего поля Н 2= Нфс- Нфо, где Нстс, Н сто,Нфс, Нфо - напряженности полей старта ифиниша в матриале упрочненного слоя иосновы соответственно.