Магнитный способ определения содержания ферритной фазы и толщины слоя наплавки на ферромагнитном основании

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У,СВИДЕТЕЛЬСТВУ К РСК ФЮ(71) Институт прикладной физики АН БССР(56) 1. Авторское свидетельство ЧССР В 201324, кл. С О 1 В 7/06, 1982.2, Авторское свидетельство СССР В 1057901, кл. С 01 В 33/12, 983, (54)МАГНИТНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ФЕРРИТНОЙ ФАЭЫ И ТОЛЩИНЫ СЛОЯ НАПЛАВКИ НА ФЕРРОМАГНИТНОМ ОСНОВАНИИ(57)Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерения содержания.80,1 шщ504 С 01 В 33 12 С 01 В 7 ферритной фазы и толщины слоя наплавки на ферромагнитном основании. Цельизобретения - повышение точности изме рения. Один из магнитов составного постоянного магнита ферритаметра составляют из частей с одинаковым направлением их намагниченности, другойс противоположным На магнитомягкое основание накладываются образцы, например пластины аустенитной нержавеющей стали различной толщины. Сильное влияние ферромагнитного основания наблюдается в области мальм процентных содержаний феррита, а также в области малых толщин наплавленных слоев. Можно построить график зави- ф симости величины усилия притяжения первого магнита от величины усилия притяжения второго магнита. Э ил, ( , 1 11Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения содержания ферритной фазы и толщины слоя наплавки на ферромагнитном основании.Известен способ неразрушающего измерения толщины аустенитного наплава на ферромагнитном сновании, заключающийся в неэависймом измерении толщины аустенитной наплайМ с учетом содержания д"-феррита фи отдельном измерении содержания ферЦита в аустенитной наплавкепоМе чего определяют разность обеиМ измеряемых величин, по которой судят о толщине,. Устройство для осуществления способа содержит два электромагнитных датчика с различной глубиной промагничивания. При этом один датчик предназначен для измерения толщины слоя наплава с учетом влияния феррита, а второй - для измерения только феррита. Выходы датчиков подключены к измерительной схеме, которая усиливает сигналы датчиков и производит операцию вычитания. К одному выходу измерительной схемы подключен прибор для определения толщины аустенитного наплава (как разности показаний), а к другому - прибор для опеределения содержания феррита Г 13.Однако точность измерений вследствиевлияния ферромагнитного основания на показания второго датчика низка.Известен способ измерения ферромагнитной фазы в иаплавленных слоях, заключающийся в измерении усилия притяжения постоянного магнита, составленного из двух частей, векторы намагниченности которых направлены встречно. При этом магнитные силовые линии концентрируются вблизи поверхности, и поле магнита не проникает в изделие на большую глубину 2 Д.Однако, -как показали исследования, при контроле феррита в тонких . наплавленных слоях (порядка 1-2 мм) на ферромагнитном основании даже при наличии встречно намагниченных час - тей магнита ферромагнитное основание все же влияет на показание прибора.Можно значительно уменьшить величину нижней части составного магнита, тогда ферромагнитное основание влиять не будет, однако при этом 96786 йзначительно уменьшится и величинанамагничивающего поля, А это приводит к снижению точности измеренияферрита вследствие влияния структуРы, фоРмы, размеров самых ферритныхчастиц на показания прибора. Крометого, понижается чувствительность кизменению процентного содержанияферрита и повышается приборная пог решность ферритометра.Цель изобретения - повышение точности измерений.На фиг, 1 и 2 представлены экспериментальные кривые зависимости ве личины усилия притяжения постоянныхмагнитов от процентного содержанияферрита в наплавленных слоях различной толщины на ферромагнитном ос/новании (кривые на фиг. 1 соответ ствует магниту с одинаковым направлением намагниченности частей, нафиг. 2 - с противоположным);: нафиг. 3 - график зависимости усилия. притяжения первого магнита от усилия 25 притяжения второго для различныхзначений толщин наплавленных слоеви процентных содержаний ферритнойфазы.Предлагаемый способ реализуется З 0 следующим образом.В качестве прибора, регистрирующего отрывное усилие, используют магнитный ферритометр МФА - 1, разработанный на базе магнитного толщинометЗ 5 ра типа МТА. Составной постоянныймагнит ферритометра выполнен из материала КС - 37 А (кл. ЯшС )., имеющего коэрцитивную силу порядка100 кА/м. Верхняя часть магнита вы полнена в видестержня диаметром 5 мми высотой 3 мм. Нижняя часть имеетдиаметр 5 мм и высоту 1,1 мм. Одиниз магнитов составляют из частей содинаковым направлением их намагни ченности, а другой - с противоположным. В качестве образцов для проверкипредлагаемого способа используютпластины аустенитной нержавеющей стали типа 1 Х 18 Н 10 Т различной толщины(до б мм), которые накладывают намагнитомягкое основание из Ст. 3.Иэ фиг. 1 и 2 видно, что особенносильное влияние ферромагнитного основания наблюдается в области малых 55 процентных содержаний феррита, атакже в области малых толщин наплавленных слоев. Для первого магнита,поле которое проникает на эначитель40 3 1196 ную глубину, влияние ферромагнетика более значительно, чем для второгоПри этом, если у второго магнита прак тически при толщинах слоя наплавки свьппе 3 мм влияние ферромагнетика отсутствует, то при толщине слоя, на" пример, 0,75 мм это влияние довольно сильное.Для удобства нахождения требуемых значений измеряемых параметров стро ится также график зависимости величины усилия притяжения первого магнита от величины усилия притяжения второго магнита. На фиг. 3 изображен такой график для заданных значений 15 процентного содержания феррита и толщины слоя наплавки. График .на фиг.3 строится на основе экспериментальных данныхизображенных на фиг. 1 и 2. Для этого, используя данные фиг. 1 и 20 2, берут несколько значений процентного содержания феррита и находят значения усилий притяжения двух магнитов, которые и наносят на фиг. 3 в укаэанных координатах, соединяя полученные 25 точки линией. Эта линия и будет соответствовать толщине слоя наплавки 1 мм для всех процентных содержаний феррита, 4 налогично получают кривые, соответствующие другим толщинам на- З 0 плавленных слоев. Теперь задаются одним значением процентного содержания феррита, например 1 Х, и получают соответствующие парные значения усилий притяжения для различных толщин наплавленного слоя, которые также . наносят на фиг. 3 и соединяют линиями. Аналогично строят линии и для других процентных содержанийг феррита. Таким образом, на фиг. 3 получается сетка кривых, соответствующая различным значениям ферритной фазы и толщины слоя наплавки, При этом каждой паре значений усилий притяжения двух магнитов соответству 45 ет единственное сочетание значения содержания феррита и толщины слоя .наплавки. Получаем качественно новый результат, который состоит в том, что, например, притолщине слоя 50 наплавки 1 мм на усилие притяжения 786 1и одного и второго магнита оказывают влияние и ферромагнитное основание, и ферритная фаза в слоеОднако чувствительность к этим величинам у магнитов разная, что позволяет и в этом случае, используя градуировочные графики фиг. 3, надежно определить оба измеряемых параметра. При этом величина намагничивающего поля и у первого и у второго магнитов значительна, что также увеличивает точность измерений и поз воляет отстроиться от влияния структуры, формы и размеров ферритных частиц.на показания ферритометра.Процесс измерения заключается в следующем,Измеряют усилия притяжения двух составных магнитов. Например, измеренные значения для первого и второго магнитов равны 205 и 48 соответственно. Откладываем на фиг, 3 орди.- нату 205 и абсциссу 48, и в точке пересечения этих координат получаем значения ферритной фазы 23 и толщины слоя 1,6 мм. Аналогичным образом и для любых других пар значений усилий притяжения магнитов можно найти соответствующие нм значения процент. ного содержания ферритной фазы и толщины слоя наплавки.Формула изобретенияМагнитный способ определения содержания ферритной фазы и толщины слоя наплавки на ферромагнитном основании, заключающийся в измерении усилия притяжения постоянного магии та, выполненного в виде двух коллинеарно намагниченных частей, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности, дополнительно изменяют ориентацию частей магнита на противоположную и измеряют усилие притяжения в той же точке иэделия, и но результату двух измерений определяют содержание ферритной фазы и толщину слоя наплавки с учетом градуировочных кривых.А. Гуськов яшова Коррект Составител Шишкина Техред Л.Мфакто Пилипенк раж 747го комитний и от а Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7559/43 Т ВНИИПИ Государственн по делам изобрет 13035, Москва, ЖПодписно ета СССР крытий кая наб., д. 4/