Способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий и устройство для его осуществления

(51 ЕН о- тности до лученной во структ2, Уст ного конт те низм ел ий бл го подклю ности, а к сортировкой ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Симс Ч Хагель В. Жаропрочные сплавы, М., Металлургия, 1976, с, 42-45, 66-67.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В,В.Клюева, к.2, М.: Машиностроение, 1976, с. 86 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.1. Способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий, заключающийся втом, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения и измеряют величину поля остаточной намагниченности, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюь выявления топологически плотноупакованных фаз (типа) в структуре немагнитных материалов на никелевой основе, изделие охлаждают до криогенных температур, намагничивают его, измеряют величину поля остаточной намагниченности в охлажденном состоянии, определяют разность ве личин поля остаточной намагниченпосле охлаждения и п азности определяют качры материала изделий,ойство для электромагноля качества структурыизделий, содержащее мех ремещения контролируемыхустанавливаемые последовавдоль линии перемещения изде к намагничивания и измерит величины поля остаточнои намагниченности, последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узел, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что с целью выявления топологически плотноупакованных фаз (типа 6 ), оно снабжено устанавливамым за измерителем величины поля остаточной намагниченности блоком охлаждения, вторым блоком намагничивания, вторым измерителем поля остаточной намагниченности, располагаемыми в зоне действия блока охлаждения, и сумматором, к входам которочены выходы измерителей величины поля остаточной намагниченвыходу - блок управления.изобретение относится к неразрушающему контролю качества структуры материала и предназначено дляконтроля лопаток газовых турбин, изготовленных, например, из сплавов5на никелевой основе, для выявленияв материале лопаток топологическиплотноупакованных фаз (типа 6 ), выделение которых может произойти впроцессе изготовления лопаток при1 Оих термической обработке, а такжев эксплуатации и ухудшает прочностные и пластические характеристикисплава,Известен способ контроля качестваструктуры жаропрочных материалов,позволяющих выявить в структуре мате.риала топологически плотноупакованные фазы (типа б ) путем металлографического анализа, заключающийся вприготовлении образцов (шлифов),травлении их поверхности специальнымиреактивами и последующем исследованиипод микроскопом протравленной поверхности для идентификации, оценки качества и расположения структурныхсоставляющих сплава.Недостатками известного способаявляются необходимость разрезки контролируемого изделия, трудоемкость 30и то, что он плохо поддается автоматизации.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий,заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают до насьпцения и измеряют величину поля остаточной намагниченности. Измеренный 10сигнал используют для определениякачества структуры материала контролируемого изделия.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для электромагнитного контроля качества структуры материалаизделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий, устанавливаемые последовательно вдоль 50линии перемещения изделий блок намаг.ничивания и измеритель величины поляостаточной намагниченности и последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узел. 55Недостатком известных способа иустройства является то, что они при"менимы для выявления в материале лопаток газовых турбин, изготавливаемых обычно из немагнитных сплавовна никелевой основе, топологическиплотноупакованных фаз (типа 4 ),Цель изобретения - выявление топологически плотноупакованных фаз(типа) в структуре немагнитныхматериалов на никелевой основе,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контролякачества структуры материала изделий, заключающемуся .в том, что контролируемое изделие намагничиваютдо насыщения и измеряют величинуполя остаточной намагниченности, изделие охлаждают до криогенных температур, намагничивают его, измеряютвеличину поля остаточной намагниченности в охлаждаемом состоянии,определяют разность величин поля остаточной намагниченности до и послеохлаждения и по полученной разностиопределяют качество структуры материала изделий,Устройство для электромагнитногоконтроля качества структуры материала изделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий,устанавливаемые последовательновдоль линии перемещения изделий блокнамагничивания и измеритель величиныполя остаточной намагниченности, последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узелснабжено устанавливаемым за измери=телем величины поля остаточной намагниченности блоком охлаждения, вторымблоком намагничивания, вторым измерителем поля остаточной намагниченности, располагаемым в зоне действияблока охлаждения, и сумматора, к входам которого подключены выходы измерителей величины поля остаточной намагниченности, а к выходу - блокуправления сортировкой.На чертеже представлено устройства, реализующее способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий.Устройство содержит механизм 1перемещения контролируемых иэделий 2(лопаток), устанавливаемые вдольлинии перемещения изделий 2 первыйблок 3 намагничивания, первый измеритель 4 величины поля остаточнойнамагниченности, блок 5 охлаждения,второй блок 6 намагничивания и второй измеритель 7 величины поля остаз 1170 точной намагниченности, расположенных в зоне действия блока 5 охлаждения сумматор 8 и последовательно соединенные блок 9 управления сортировкой и сортирующий узел 10. 5Входы сумматора 8 подключены к выходам измерителей 4,7 величины ноля остаточной намагнчиенности, а выход - к блоку 9 управления сортировкой, ОСпособ с помощью устройства осуществляется следующим образом.Контролируемое изделие (лопатка) 2 перемещается механизмом 1 переме-. щения вначале через блок 3 намагни чивания, на выходе из которого величина поля остаточной намагниченности, характеризующая степень окисления материала лопатки, способного образовывать магнитные окислы, 20 фиксируется измерителем 4 поля,и подается на один из входов сумматора 8.Далее изделие 2 поступает в блок 5 охлаждения, где охлаждается до криогенных температур, после чего 25 намагничивается блоком 6 намагничивания, на выходе из которого величина поля остаточной намагниченности, характеризующая, кроме магнитного состояния неохлажденного сплава, на личие в структуре материала лопатки Ь-фазы, фиксируется измерителем 7 и подается на второй вход сумматора 8, С выхода сумматора 8 сигнал, пропорциональный разности измеренных35 величин, подается на вход блока 9, который управляет работой сортирую- щего узла 10. "Годные" лопатки, у которых разница величин поля остаточной индукции, фиксируемых измери О телями 4 и 7, невелика (те. лопатки, в структуре материала которых б - фаза отсутствует или ее содержится 338 4допустимое количество) поступают втару "годных.(не показана). Припрохождениине годного изделия навыходе сумматора 8 формируется сигнал, величина которого больше установленного в блоке 9 управленияуровня, равного границе разбраковкиизделий, благодарячему на выходеблока 9 управления возникает сигнал,от которого сортирующий узел 10 направляет лопатку в тару негодных"(не показана).Изобретение обеспечивает возможность выявления в структуре материала лопаток газовых турбин топологически плотноупакованных фаз (типа 6)электромагнитным контролем за счетохлаждения материала лопаток до криогенных температур, повторного намагничивания и измерения величины поляостаточной индукции до и после охлаждения. При охлаждении лопаток докриогенных температур 6 -фазы переходят в ферромагнитное состояние,поэтому намагничивание и измерениевеличины поля остаточной индукциив охлажденном состоянии позволяетвыявить наличие этих фаз на фоне исходной немагниченности сплава, являющегося немагнитным,1 Необходимость измерения остаточной немагниченности при комнатной температуре (перед измерением остаточной намагниченности в охлажденном до криогенных температур состоянии) при выполнении предлагаемого способа обусловлена тем, что в процессе высокотемпературных воздействий замечено изменение магнитных свойств материала лопаток (например иэ сплава ВЖЛ 12 У) по сравнению с исходным немагнитным состоянием.170338Составитель И,РекуноваРедактор А.Долинич Техред М,Кузьма Корректор А,ТяскоЗаказ 4698/40 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4