Электромагнитно-акустический способ неразрушающего контроля качества термоотпуска изделий из ферромагнитных материалов

) Авторы Н,И кшин, Г.И. бретеиия И нститут и металлов Уральского АН СССР(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБНЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕРМООТПУСКАИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнйтно-акустический способ неразрушающего контроля качестве термоотпуска5изделий из ферромагнитных материалов,заключающийся .в том, что на изделиевоздействуют постоянным магнитнымполем, возбуждают в нем ультразвуковыкопебания, регистрируют акустическийсигнал на частоте резонанса колебаний в е- иэделии, определяют фазовый сдвиг между этим сигналом и опорным и учитывают его при контроле 2.Недостатком этого способа является инизкая надежность контроля в широкоминтервале температур термоотпуска, обусловпенная зависимостью результатовконтроля от вариаций размеров однотипныхконтролируемых изделий.20 Цель изобретения - повышение надежности контроля в широком интервале температур термоотпуска.Эта пель достигается тем, что согласно алектромагнитно-акустическому спосое Изобретение относится к акустическим методам . и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроении для повышения надежности контроля качества термической обработки и прочностных свойств изделий иэ ферромагнитных сталей,Известен электромагнитно-акустический (ЭМА) способ контроля качества термоотпуска наделяй из ферромагнитных сталей, заключающийся в том, что в ко тролируемом изделии, намагничиваемом постоянным магнитным подем, возбуждают за счет магнитострикционного взаимодействия упьтраэвуковую Вопну 1 регистр руют ЭМА сигнал на частоте резонанса этой волны в изделии и по амплитуде ЭМА сигнала судят о качестве термоот. пуска изделий1.Недостатком этого способа является низкая чувствительность контроля, обуоловленная слабой зависимостью амплитуды ЭМА сигнала от изменений температуры термоотпуска.3 9989 бу неразрушвющего контроля качества термоотпуска изделий из ферромагнитных материалов, заключающемуся в том, что на изделие воздействуют постоянным маг нитным полем, возбуждают в нем ультра звуковые колебания, регистрируют акуотический сигнал на частоте резонанса колебаний в изделии, определяют фазовый сдвиг между этим сигналом и опорным и учитывают его при контроле, величину 16 постоянного магнитного поля выбирают, в пределах 30-35% величины поля, соответствующего максимальной амплитуде акустического сигнала на образце, прошедшего термоотпуск при максимальной температуре, а качество термоотпуска определяют из соотношения где Л - величина, характеризующая термоотпуск;- отношение фазового сдвига акустического сигнала к его значению, полученному на образцес минимальной. температуройтермоотпуска;Я - отношение амплитуды акустического сигнала к ее величине,полученной на образце с максимальной температурой термоотпуска.На чертеже изображена блок-схема, устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 и излучающий ЭМА преобразователь 2,приемный ЭМА преобразователь 3, преобразователь 4 амплитуды ЭМА сигнала в постоянное напряжение, вход которого соединен с выходом приемного ЭМА преобразователя46 3, преобразователь 5 фазового сдвига ЭМА сигнала в постоянное напряжение,т вход которого соединен с выходом приемного ЭМА преобразователя 3, сумматор 6, входы которого соединены с вы ф ходами преобразователей 4-5, и источник 7 постоянного магнитного поля, а вход преобразователя 5 соединен с выходом генератора 1.Сущность способа заключается в сле- фц дующем.Иэ эталонной партии образцов изделий, подлежащих контролю на качество термоотпуска, выбирают образец с максимальной температурой термоотпускв и ЗЗ снимают на нем зависимость амплитуды ЭМА сигнала от величины намагничивающего поля, определяют из этой зависи 39 4мости величину постоянного магнитного поля, соответствующего максимальной амплитуде акустического сигнала, после чего устанавливают рабочую величину постоянного магнитного поля в пределах 30-35% определенной из этой зависимости величины. При установленной рабочей величине магнитного поля проводят измерение фазового сдвига ЭМА сигнала и амплитуды ЭМА сигнала на эталонной партии, относят результаты измерений соответственно к величине фазового сдвига ЭМА сигнала, полученного на. образце с минимальной температурой термо отпуска, и к величине амплитуды акустического сигнала, полученного на образце с максимальной температурой отпуска, в интервале температур отпуска образцов, подлежащих контролю, и определяют зависимость параметра А=% -от температуры отпуска. После этого провадят контроль иэделий с неизвестными режимами отпуска и по значению параметра А судят о качеетве термоотпуска, Для выполнения этих операций с выхода генератора 1, настроенного на .частоту резонанса колебаний в контролируемом изделии 8, в излучающий ЭМА преобразо, ватель 2 подают высокочастотный элек-трический сигнал, который, взаимодей-ствуя с полем источника 7 постоянного магнитного поля, возбуждает в изделии 8 ультразвуковые колебания. Сигнал с выхода приемного ЭМА преобразователя 3 поступает одновременно на преобразователь 4 амнлитуды ЭМА сигнала в постоянное напряжение и преобразователь 5 фазового сдвига ЭМА сигнала в постоянное напряжение. Сигналы с выходов преобразователей 4-5, пропорциональные соответственно величинам Я. и 9 , поступают на сумматор 6, По выходному сигналу сумматора 6 судят о качестве термоотпуска изделий.Таким образом, благодаря выбранной величине магнитного поля и учету зависимости разности отношения фазового сдвига акустического сигнала к его значению,полученному нв образце с минимальной температурой термоотпуска, и отношения амплитуды акустического сигнала к ее величине, полученной на образце с максимальной температурой термоотпуска, от температуры отпуска, повышается надежность контроля в широком интервале температур термоотпускв.формула изобретенияЭлектромагнитно-вкустический способнеразрушающего контроля качества терСоставитель Р. ВосканяПатрушева Техред М.Гергель Редакт нц,тор 145/66 ВНИИ ПИ по 113035одписное омитетаи открытаушская д. 4 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна% йМйймоотпуска изделий из ферромагнитныхматериалов, заключающийся в том, чтона изделие воздействуют постоянныммагнитным полем, возбуждают в немультразвуковые колебания, регистрируютакустический сигнал на частоте резонан-.са колебаний в изделии, определяют фазовыйсдвиг между этим сигналом и опорным иучитывают его при контроле,о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повыше/ния надежности контроля в широком интервале температур .термоотпуска, величину постоянного магнитного поля выбирают в пределах 30-35% Ьеличины поля,соответствующего максимальной амплиту-,. 1де акустического сигнала на образпе,прошедшего термоотпуск при максимальной температуре, а качество термоотпуока определяют нз соотношенияА:9-Е3 евеличина, характеризующая тер моотпуск;отношение фазового сдвига акус тического сигнала к его значению, полученному на образце с минимальной температурой термоотпуска;отношение амшитуды акустичеокого сигнала к ее величине, полученной на образпе с максимальной температурой термоотпуска. Источники информации,принятые во внимание прй экспертизе