Способ контроля физических свойств ферромагнитных изделий

Способ контроля физических свойств ферромагнитных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий намагничивание контролируемого изделия, локализацию намагничиваюmefo поля на поверхности изделия с помощью-концентратора магнитного поля и последуквдее измерение тангенциальHkx составляющих, напряженности остя .точного магнитного поля и двух фиксированных точках изделия, отличающийс я тем, что, с.целью повышения достоверности способа, изделие намагничивают до насьлцения, после снятия намагничивающего поля концентратор сдвигают вдоль поверхности изделия, тангенциальные составляющие остаточного магнитного поля измеряют в при-{9 сутствии концентратора, а о величине 1 контролируемого параметра судят по /f разности тангенциальных составляющих ш остаточного магнитного поля. i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 4 (51) С 01 11 27 72

18 -

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHO5hV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3625978/24-21 (22) .26. 07. 83 (46) 15.02.85 ° Бюл. 9 6 (72) Г. С,Чернова. Э. Э. Федорищева, В.П.Табачник и Л.Х. Фридман (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физики металлов Уральского научного центра AH СССР (53) 621.317.44(088.8) (56) 1.Ìåëüãóé N ° A. Магнитный контроль механических свойств сталей.

Минск, Наука и техника, 1980, с.140-141,169.

2. Forster F und Zizelmann G.

Zur zer stdrungstreieu:. Bestimmung

der В1еспап1эо гор1е.-Zeitschrif t

ЙGr )Metal lkundg Bd. 45,94, 1954, Б;.245-247. (54)(57) 1.СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий намагничивание контролируемого изделия, локализацию намагничивающего поля на поверхности иэделия с помощью концентратора магнитного поля и последующее измерение тангенциальнЬпс составляющих. напряженности остаточного магнитного поля и двух фиксирован йых точках изделия, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с.целью повышения достоверности способа, иэделие намагничивают до насыщения, после снятия намагннчивающего поля концентратор сдвигают вдоль поверхности изделия, тангенциальные составляющие остаточного магнитного поля измеряют в при- 9 сутствии концентратора, а о величине), контролируемого параметра судят по Ц ф разности тангенциальных составляющих остаточного магнитного поля.

1140032

2,1 Rca 2,3 R

1 5 Вфа1,7 R где

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что концентратор сдвигают на расстояние, равное расстоянию от центра основания концентратора до его границы, а положения точек измерения тангенциальных составляющих отсчитывают в обе стороны от нового положения центра основания концентратора вдоль направления его сдвига и определяют из следующих соотношений:

Изобретение относится к дефектоскбпии и может быть использовано для неразрушающего контроля изделий из феромагнитных материалов.

Известен способ контроля механических свойств ферромагнитных изде- лий, включающий предварительное намагничивание участка изделия импуль" сным полем соленоида, ось которого перпендикулярна поверхности изделия, 1О и измерение градиента нормальной составляющей остаточного магнитного поля (13.

Однако известный способ применяется в основном, для контроля низкокоэрцитивного стального проката и не позволяет достоверно контролировать .массивные стальные изделия со сравнительно высокой коэрцитивной силой.

Наиболее близким к предложенному Я является способ определения физических свойств ферромагнитных иэделий, включающий намагничивание контролируемого изделия с помощью концентратора магнитного поля и последующее измерение суммы тангенциальных составляющих напряженности остаточного магнитного поля в.двух фиксированных точках изделия, но уже в отсутствие концентратора. При этом для намагничивания используют точечный полюс стержневого постоянного магнита, а!, напряженность остаточного поля определяют в точках, симметричных относительно полюса (21 .

Однако при появлении зазора (связанного,=например,с несовершенством поверхности контролируемого изделия) между; полюсом магнита и изделием уменьшается и сумма тангенциальных составляющих остаточного поля. Поскольку влияние зазора в указанном. способе никак не компенсируется, то измеряемая величина суммы тангенциальных составляющих зависит от случайного зазора между полюсом и листом., что снижает достоверность контроля.

При использовании лучших со еменрасстояние от центра основания концентратора до его границы; и (— расстояния точек измерения от нового положения центра концентратора соответствен. но против и вдоль направления сдвига. ных магнитов из самарий-кобальтовых сплавов индукция в полюсе не превышает 1 Тл. При таком небольшом зна-; чении достигаемой индукции ошибка, связанная с влиянием зазора, тем более значительна, поэтому этот способ и устройство применяются для определения аниэотропии тонколистового материала с коэрцитивной силой меньще 16 A/ñì. Таким образом, недостат ком способа является низкая достоверность,- контроля, обусловленная влиянием зазора между источником намагничиваюшего поля и датчиками остаточной намагниченности с одной стороны и контролируемым изделием с другой.

Цель изобретения - повышение достоверности способа.

Указанная цель достигается согласно способу контроля физических свойств ферромагнитных изделий,включающему намагничивание контролируемо го изделия, локализацию намагничиваю щего поля на поверхности .изделия с .. помощью концентратора магнитного по.ля и последующее измерение тангенциальных составляющих напряженности остаточного магнитного поля в двух фиксированных точках изделия, изделие намагничивают до насыщения, после

I снятия намагничивающего поля концентратор сдвигают вдоль поверхности изделия, тангенциальные составляющие остаточного магнитного поля измеряют в присутствии концентратора, а о величине контролируемого параметра судят по разности тангенциальных со:ставляющих остаточного магнитного поля.

Кроме того, концентратор сдвигают на расстояние, равное расстоянию от центра концентратора до его грани цы, а положения точек измерения тангенциальных составляющих отсчитыва ют в обе стороны от нового положения центра основания концентратора

1140032 вдоль направления его сдвига и определяют из следующих соотношений

21Rca <23R

1,5 R cg à c1,7 R где R — расстояние от центра основания концентратора до его границы; а и g- расстояния точек измерения от нового положения центра концентратора соответственно против и вдоль направ- 10 ления сдвига.

На фиг.1 изображены тангенциальные составляющие поля после сдвига концентратора в зависимости от координаты Х вдоль направления сдвига кон- 15 центратора; на фиг.2 — зависимость разности Н тангенциальных составляющих от положения одной из точек измерения (д) Ilpa фиксированной второй точке (а), в которой напряженность максимальна, для двух случаев, когда зазор 8 = О и S ) О;на фиг;3зависимость разности тангенциальных составляющих от коэрцитивной силы изделия (Н )1 на фиг ° 4 - устройство для осуществления способа.

Устройство сод, ржит электромагнит, сердечник которого служит концентратором 1, магниточувствительные элементы 2 и 3, расположенные осью максимальной чувствительности в плоскости контролируемого изделия

4.

На фиг.1 обозначено: Оо - первоначальное положение центра основания концентратора 1; 0 — его новое положением н а, нца — тангенциальные составляющие в соответствующих точках при наличии зазора 8

Элементы 2 и 3 жестко закреплены относительно концентратора 1, при 40 этом

1Н .= 4 Ноа дн = Нь — Н а, Способ осуществляют следующим образом.

Размещают концентратор 1 электромагнита на поверхности изделия 4 и включают намагничивающий ток, намаг-ничивающий изделие 4, до насыщения.

После этого ток отключают, концентратор 1 сдвигают на расстояние В., измеряют разность тангенциальных составлякицих в точках а и д, по которой судят о контролируемом парамет- 55 ре, например коэрцитивной силе изде. лия 4. После сдвига электромагнита на расстояние равное R максимальные

ЬН см

Н А/см

Марка стали

В= 0 без зазо-. ра

S ) О .с зазо-. ром

16,5

44

ШХ15СГ

11,5.34

ЗОХГСА

6,0

5,5

ШХ15

Как видно из таблицы, величина дН пропорциональна Н и зазор

8=0 5 мм между сердечником электромагнита и образцом практически не влияет на величину а.Н. Измерение

hH в определенных фиксированных точках позволяет по этой величине надежно различить стали с различной коэрцитивной силой и при этом полностью скомпенсировать влияние зазора.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достоверно контролировать массивные стальные изделия с коэрцитивной силой

Нс Э 16 A/cM что невозможно asвестными способами из-за влияния зазора. значения Hg и Н„ и их месторасположения на оси Х остаются практически такими же, как и при удалении электромагнита с поверхности изделия.

На фиг.1 видно, что зазор S) О уменьшает значения тангенциальной составляющей напряженности поля во всех точках на оси Х и что точки а и g находятся от центра О полюса на оптимальных расстояниях: соответственно 2,2 R и 1,6 R. При этом в двух фиксированных точках влияние зазора уменьшает величину тангенциальных составляющих напряженности остаточного поля на равную-величину (точки а и g на фиг.1), что поз. воляет использовать в качестве информативного параметра разность ьН этих величин, исключающую влияние зазора (фиг.2). Видно, что кривые при отсутствии и наличии зазора пересекаются в одной точке g, лежащей на оптимальном расстоянии 1,6 Н от центра полюса О.

В таблице приведены результаты экспериментальной проверки способа:

1140032 ф08. Я

Составитель С.Шумилишская

Редактор К Волощак Техреду С.Легеза Корректор МЛеонтЮк

В

Заказ 255/33 Тираж 891 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная,4