Способ определения величины коэрцитивной силы конструкционных сталей

)5 601 В 33 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) й 1 Ы ф 1 ;е,(56) Чернышов Е,Т, иния на постоянномСтандартгиз, 1962,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙтель- (57) Сущность изобретения; предлагаетсяопределять удельные коэрцитивные силы, приходящиеся на один процент каждого лемере- гирующего элемента в стали из решения е, М.: системы линейных алгебраических уравнений, составленных на основе буквенного обозначения стали и измеренных значений коэрцитивной силы для выбранных марок сталей, Способ обеспечивает прогнозирование величины коэрцитивной силы,научно-исследов кад, А,Н,Крылова др. Магнитные изи переменном.то,184,Изобретение относится к электротехни-ке и может быть использовано при оценке уровня внешней магнитной индукции электротехническихустройств, элементы которых изготовлены из разнообразных ферромагнитных конструктивных сталей с неизвестными магнитными параметрами. Магнитная индукция, создаваемая этими устройствами оказывает отрицательное влияние на работу приборов, рабОтоспособность радиоэлектронной аппаратуры и поэтому оценка уровня этой характеристики позволяет определить оптимальные условия эксплуатации аппаратуры и меры по устранению влияния этой помехи.Целью изобретения - снижение трудоемкости способа за счет прогнозирования величины коэрцитивной силы ферромагнитных конструктивных сталей, использованных в неразьемных и проектируемых коНструкциях электротехнических устройств, исходя из химического состава сталей по процентному содержанию в них легирующих элементов,Для достижения поставленной цели а предварительно изготавливают образцы из и-марок сталей, состоящих в совокупности из п-химических элементов, причем каждая . марка имеет а-элементов (при гии) из материала, находящегося в состоянии поставки, измеряют коэрцитивную силу каждого .образца укаэанными выше операциями, а затем определяют удельные коэрцитивные - а силы Кь приходящиеся на один процент СО каждого )-го легирующего элемента из решения системы и-линейных алгебраических уравнений, составленных для каждой иэ пмарок сталей, в левой части которых - сумма произведений неизвестной величины К на процентное содержание Ио элемента в стали, а в правой части - измеренная на соответствующем образце величина коэрцитивной силы, при этом для элементов, влияющих в сторону увеличения коэрцитивной силы коэффициент К входит в уравнение с положительным знаком, например, для углерода, никеля, марганца, а для элементов, влияющих в сторону уменьшения коэрцитивной20 25 30 Нс.п, = К Ь 1,1=2 силы - с отрицательным знаком, например, для хрома, кремния, молибдена, ниобия; причем при решении а - уравнений с гп-неизвестными при вп, наряду с решением п-уравнений определяют среднюю величину удельной коэрцитивной силы К,р для элементов, входящих в состав п 1-марок сталей, после чего производят оценку прогнозируемой величины коэрцитивной силы для требуемых марок сталей в состоянии поставки Н.п, с разным процентным содержанием легирующих элементов Ь по следующей формуле: где К - удельная коэрцитивная сила для каждого 1-го элемента, определенная выше; величину Ь определяют, например, йа основе буквенного обозначения марки стали,П р и м е р, Электротехническое устройство состоит из деталей, изготовленных из 18-ти марок конструкционных сталей в состоянии поставки, для которых известны их буквенные обозначения. В состав сталей входят следующие химические элементы: углерод, никель (Н), марганец(Г), хром(Х), кремний (С), молибден (М), ниобий (Б), т.е, всего 7 элементов (п=7),Из материала, находящегося в состоянии поставки, изготовили 7 образцов (тороидов) из сталей следующих марок; 16 ХСН, 40 ХН 2 МА, 13 Х 15 Н 4 МЗ, ЗОХГСА, 09 Х 1 Н 4 Б, 14 Х 17 Н 2 и 37 ХНЗА, причем каждая содержит т-элементов (гпп).Путем намагничивания каждого образца до насыщения и размагничиваний при помощи обмотки с током определили напряженность размэгничивающего поля в момент равенства нулю намагниченности при помощи микровеберметра,Величина этого размагничивающего поля является коэрцитивной силой материала и приведена для выбранных марок в таблице 1.Определили удельные коэрцитивные силы К(К 1-Кт), приходящиеся на 10 каждого 1-го легирующего элемента соответственно: углерода, никеля, марганца, хрома, кремния, молибдена, ниобия.Для этого составили 7 линейных алгебраических уравнений по каждой марке стали, в левой части которых - сумма произведений неизвестной величины К на процентное содержание -го элемента в стали, а в правой части - измеренная на соответствующем образе величина коэрцитивной силы (Нс 35 40 45 50 55 кА), при этом для углерода, никеля, мармганца К с положительным знаком, а для хрома, кремния, молибдена, ниобия - с отрицательным. Получены следующие уравнения; 0,16 К 1-К 4-К 5+ К 2=0,520,4 К 1- К 4+ 2К 2-К 6=1,200,13К 1-15 К 4+4 К 2-3К 6=4,400,3К 1- К 4+ Кз-К 5=0,800,09 К 1-16 К 4+ 4К 2-К 7=3,520,14К 1-17К 4+ 2 К 2=1,760,37 "К 1- К 4+3 К 2=1,92 Решили эти уравнения относительно К 1 на ЭВМ типа "Искра" и получили следующие значения: К 1=1,6; К 2=0,3, Кз=0,09; К 4=0,06, К 5=0,2; Ко=0,15; Кт - 1,2.Произвели оценку прогнозируемой величины коэрцитивной.силы для остальных требуемых марок сталей по формуле: где Н.п, - значение коэрцитивной силы в состоянии поставки;Ь - процентное содержание легирующего элемента прогнозируемой стали, определенное по ее буквенному обозначению;К - удельная коэрцитивная сила для каждого 1-го элемента, определенная выше.Рассчитанные значения Нс,п, для остальных требуемых 11-ти марок сталей приведены в таблице 2,Погрешность определения величины коэрцитивной силы указанным способом составила -ф. 25 для сталей с коэрцитивной силой Н=(0,3 - 4)кАНа основе значений коэрцитивной силы сталей, иэ которых изготовлены детали устройства, произвели оценку внешней магнитной индукции устройства и приняли меры по ее уменьшению. Формула изобретенияСпособ определения величины коэрцитивной силы конструкционных сталей, включающий изготовление образца и измерение его коэрцитивной силы путем намагничивания образца до насыщения, размагничивэ1817050 ния образца и определения напряженности размагничивающего поля в момент равенства нулю намагниченности образца, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости способа, предварительно изготавливают образцы из марок сталей в состоянии поставки, измеряют коэрцитивную силу каждого образца и определяют удельные коэрцитивные силы, приходящиеся на 1 1-го легирующего элемента, после чего производят оценку прогнозируемой величины Нс.п. коэрцитивной силы исследуемой марки стали в состоянии поставки по формуле Н, =, К Ь,=ггде Ь - содержание 1-го легирующего элемента в ней, %:К - удельная коэрцитивная сила, приходящаяся на 1 ф 1-го элемента из т легирующих элементов или среднее значение удельной коэрцитивной силы пи. Таблица 1 Примечание;цифры, стоящие после букв, указывают среднее процентное содержаниелегирующего элемента в целых единицах; цифры перед буквенным обозначением указываютсодержание углерода в сотых долях процента; А - качество стали,Таблица 2 Составитель В,АльтшулерРедактор Техред М,Моргентал Корректор М,Петрова Заказ 1721 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго