Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов

,и) 56 ОР 4 Союз Советских Социалистических Респубпик(51) М. Кл. б 011 Ч 27/86 с присоединением заявки М Гасударстееииый кемитеСоеета Мииистрае СССРоо делам изобретеиийи открытий(23) ПриоритетОпубликовано 30,05.77. Бюллетень хе 20 Дата опубликования описания 11.07,77(71) Заявитель Г. С. Корзунин и М. П. Уварова Ордена Трудового Красного Знамени институт физики металлов Уральского научного центра АН СССР(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮ 1 ЦЕГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения внутренних напряжений в изделиях из текстурованных магнитных материалов.Известен способ неразрушающего контроля в поверхностно-упрочненных слоях металла с использованием вихретоковых преобразователей, заключающийся в том, что в поверхностно-упрочненном слое эталонного и контролируемого образца возбуждают вихревые токи, снимают сигнал с вихретокового преобразователя, раскладывают сигнал на гармонические составляющие и по величинам амплитуд четных гармоник судят об остаточных и напряжениях в контролируемом слое.Однако этот способ не позволяет измерять напряжения в любых участках крупногабаритных конструкций или, например, в отдельных местах целых прокатных листов, так как он предназначен для определения остаточных напряжений только на образцах или небольших деталях, которые необходимо помещать в преобразователи, требует применение эталонного образца, не позволяет определять напряжения в текстурованных материалах.Известен также способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вращающееся магнитное поле и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий изменение нормальной составляющей вектора намагниченности изделия, выделяют из сигнала чет ные гармоники и по ним судят о контролируемом параметре. Однако такой способ не обеспечивает необходимой надежности контроля при определении внутренних напряжений в изделиях из текстурованных магнитных 1 О металлов из-за влияния на сигнал преобразователя крпсталлографпческой текстуры. Это обусловлено тем, что кристаллографическая текстура, представляющая собой преимущественную пространственную ориентировку зерен 15 поликгисталлических материалов, вызываетанизотропию всех физически.; свойств металла, в том числе и магнитных. При этом в случае слабой интенсивности текстуры резко снижается точность определения напряжений, а 20 при резко выраженной текстуре указанныйспособ становится непригодным из-за невозможности разделения эффектов, обусловленных наличием текстуры и напряжений одновременно.25 Целью изобретения является повышениенадежности контроля при определении внутренних напряжений в изделиях их текстурованных магнитных металлов путем устранения влияния на сигнал кристаллографической ЗЗ текстуры изделия.5 10 15 20 25 Для этого предварительно на образцах из металла контролируемого изделия, освобожденных от внутренних напряжений, определяют тип и степень совершенства кристаллографической текстуры, нагружают образец переменной нагрузкой и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенной нагрузки, определяют отношение амплитуд четвертой и второй гармоник сигнала преобразователя, установленного на контролируемом изделии, и по полученной на образце с идентичной степенью совершенства кристаллографической текстуры зависимости амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенных нагрузок определяют величину внутренних напряжений контролируемого изделия.На чертеже приведены кривые зависимости амплитуд второй и четверой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины растягивающих механических напряжений, прикладываемых в различных направлениях по отношению к направлению прокатки для электротехнической стали Э 320 с резко выраженной кристаллографической текстурой типа (110) (001). Кривые 1 и 2 показывают зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник соответственно от растягивающих напряжений, приложенных вдоль направления прокатки (параллельно оси 001). Кривые 3 и 4 показывают аналогичные зависимости при напряжениях, приложенных поперек к направлению прокатки (перпендикулярно к оси 001).Способ осуществляется следующим образом.Предварительно на образцах контролируемого изделия, освобожденных от внутренних напряжений, определяют любым известным способом (рентгеновским, оптическим или методом магнитного текстурного анализа), тип и степень совершенства кристаллографической текстуры, нагружают образец переменной нагрузкой и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенной нагрузки. Индуктивный преобразователь представляет собой электромагнит постоянного тока с П-образным ярмом, насаженным на ось электродвигателя, Вращаясь над поверхностью изделия, электромагнит создает в небольшом участке вращающееся магнитное поле. Между полюсами электромагнита расположена и скреплена жестко с ними измерительная катушка, в которой при вращении наводится ЭДС, пропорциональная тангенциальной компаненте поля рассеяния, обусловленного изменением нормальной составляющей вектора намагниченности в исследуе 30 35 4 О 50 55 6 О 65 мом участке металла под воздействием вращающегося магнитного поля. Из сигнала катушки электромагнитным блоком выделяются четные гармоники. Таким образом, приставив подобное устройство к поверхности образца и приложив к нему сжимающее или растягивающее усилие фиксированной величины, определяют зависимость амплитуд гармоник кривой нормальной составляющей вектора намагниченности от величины прикладываемых напряжений.Зная тип и степень совершенства текстуры и указанную зависимость амплитуд гармоник от величины прикладываемых напряжений для исследуемого материала, определяют далее отношение амплитуд четвертой и второй гармоник сигнала преобразователя, установленного на контролируемом изделии, и по полученной на образце с идентичной степенью совершенства кристаллографической текстуры зависимости амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенных нагрузок определяют величину внутренних напряжений контролируемого изделия. Предмет изобретения Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вращающееся магнитное поле и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий изменение нормальной составляющей вектора намагниченности изделия, выделяют из сигнала четные гармоники и по ним судят о контролируемом параметре, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля при определении внутренних напряжений в изделиях из текстурованных магнитных металлов путем устранения влияния на сигнал кристаллографической текстуры, предварительно на образцах из металла контролируемого изделия, освобожденных от внутренних напряжений, определяют тип и степень совершенства кристаллографической текстуры, нагружают образец переменной нагрузкой и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенной нагрузки, определяют отношение амплитуд четвертой и второй гармоник сигнала преобразователя, установленного на контролируемом изделии, и по полученной на образце с индентичной степенью совершенства кристаллографической текстуры зависимости амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенных нагрузок определяют величину внутренних напряжений контролируемого изделия.. 4/5 пографпя, пр. Сапунова 1465/11 Изд. Лъ 471 ЦНИИПИ Государственного коз по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Тираж 11тета Совета Мннгй и открытийаугнская набд