Способ определения толщины информативного слоя материала при магнитошумовом контроле изделий

Способ определения толщины информативного слоя материала при магнитошумовом контроле изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5!)5 G 01 N 27/83

ГО

BE (ГО

k{s gg@9p» j

4Ццтр,.--,, (21 (22 (46 (71 (72 (56

С, но пи

Г, уп

Ба с, ос ма

25 (54

ИН

ПР

ДЕ (57 из по фе ни на) УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

OMCTBO СССР

ПАТЕНТ СССР) К BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4840030/28

18.06.90

07.02.93. Бюл. N. 5

Московский институт приборостроения

А.В. Вагин и В.B. Филинов

Венгринович В.Л., Якунин В.П., Леготин . и др, К вопросу о толщине информативо слоя магнитошумовой структуроско. — Дефектоскопия, 1986, N 12, с. 89-93, Малышев В.С„Машкович С.Б., Ломаев . и др. Контроль импульсного лазерного очнения стали 30ХРА методом эффекта кгаузена. — Дефектоскопия, 1986, NЬ 12, 0 — 74, Вагин А.В, и др. Переносной индикатор точных напряжений ПИОН-91. — Инфорионный листок ВНИИМИ, 1989, N 896, СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ФОРМАТИВНОГО СЛОЯ МАТЕРИАЛА

МАГНИТОШУМОВОМ КОНТРОЛЕ ИЗИЙ

Изобретение относится к контрольноерительной технике и может быть исьзовано при неразрушающем контроле ромагнитных материалов методом магных шумов (методом эффекта БаркгаузеЦель изобретения — повышение

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле ферромагнитных материалов методом магнит ных шумов (методом эффекта Баркгаузена), Известен способ определения толщины информативного слоя, заключающийся в то, что методом плакирования получают точности и упрощение. В способе, заключающемся в том, что в образце из контролируемого материала до и после создания в нем напряженно-деформированного состояния возбуждают магнитные шумы, измеряют их ЭДС и по результатам измерения определяют толщину информативного слоя, напряженное состояние в образце толщиной d создают в упругой области нагружения последовательно одноосным растяжением и четырехточечнйм изгибом и производят измерение ЭДС соответственно Ер и Еи магнитных шумов после каждого нагружения. При этом каждое нагружение, осуществляют до одинаковых значений напряжений на поверхности образца, а толщинуинформативногослоя Ьопределяют из соотношения Л=((Ер - Еи)/(Ер Ео)) (1, где

Š— ЭДС магнитных шумов в ненагруженном образце, или каждое нагружение осуществляют до получения одинаковых значений ЭДС магнитных шумов, определяют величины соответствующих напряжений ор и ои на поверхности образца, а толщину информативного слоя Л определяют иэ соотношения Ь+ ((ои — o„)/î ) б, 2 з, и. флы,2 ил, ( набор биметаллических пластин с различной толщиной верхнего слоя, интенсивность магнитных шумов (MLU) в котором значительно ниже, чем в основном металле, и по результатам измерений параметров

МШ для этих пластин рассчитывают толщину информативного слоя.

Наиболее близким по технической сущнЬсти является способ, заключающийся в

1793355 том, что на поверхности образца создают напряженно-деформированное состояние (например, методом алмазного выглаживания или лазерной закалки), затем с помощью электролитической полировки 5 последовательно удаляют поверхностные слои малой толщины и измеряют интенсивность MW после каждого удаления слоя. По результатам измерений определяют зави- . симость относительного уровня интенсив- "0 ности МШ от глубины напряженно-деформированного слоя, аппроксимируют эту зависимость выражением

Inу=(1 — а п),где р относительныйуровень интенсивности MLLI; h — глубина напряженно-деформированного слоя, а толщину информативного слоя Лопределяют из соотношения Л = 1/а.

Недостатками этих способов является их сложность, трудоемкость и, кроме того, 20 недостаточная точность, связанная с тем, что как термическая, так и механическая поверхностная обработка значительно изменяет магнитные свойства материала и существенно сказывается на результатах 25 измерений, Целью изобретения является снижение трудоемкости и увеличение точности определения толщины информативного слоя за счет упрощения методики измерений и при- 30 меняемого для получения образцов оборудования, а также соблюдения идентичности условий определения толщины информативного слоя и последующего контроля деталей и изделий. 35

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения толщины информативного слоя при магнитошумовом контро ле, заключающемся в возбуждении магнитных шумов в образце из контролиру- 40 емого материала до и после создания в нем напряженно-деформированного состояния, измерении ЭДС МШ, по величинам которых определяют толщину информативного слоя, напряженное состояние в образце толщи- 45 ной d создают в упругой области последовательно одноосным растяжением и четырехточечным изгибом, производят измерения ЭДС МШ Ер и Еи соответственно после каждого нагружения, нагружение осу- 50 ществляют до одинаковых значений напряжений на поверхности образца, а толщину информативного слоя Л определяют из соотношения Ед

Ер — Ео где Ео- ЭДС MLU в ненагруженном образце,. а также осуществляют каждое нагружение до получения одинаковых значений ЭДС

МШ, определяют величины соответствующих напряжений сто и а на поверхности образца, а толщину информативного слоя

Л определяют из соотношения (2) E« — Ео о -Л (3) Ер — Ео б что следует из геометрических построений фиг. 1, При нагружении до одинаковых величин

ЭДС МШ площади эпюр напряжений при растяжении Sp и изгибе S> равны между собой. Из геометрических построений следует, что в этом случае величины напряжений на поверхности образца находятся в соотношении o d — Л

Ои d (4) Это позволяет, измерив Ep, Ep и Еи при нагружении до одинаковых значений напряжений, определить Л по соотношению (1) Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что различное напряженное состояние образца создается путем его одноосного растяжения и четырехточечного изгиба, причем нагружение проводится в упругой области, а толщина информативного слоя определяется из соотношения величины

ЭДС МШ и механических напряжений на поверхности образца, а также толщины образца.

Сущность изобретения поясняется фиг.

1 и 2, на которых представлены эпюры напряжений, возникающие в образце и ри одноосном растяжении и четырехточечном изгибе в случае их нагружения до одинаковых величин механических напряжений (фиг. 1) и ЭДС МШ (фиг. 2). Известно. что регистрируемое при нагружении приращение

ЭДС MLU пропорционально площади эпюры напряжений, т. е. Sp Ep - Ео, Яи Еи - Eo.

Следовательно, при нагружении до одинаковых значений напряжений на поверхности образца площади эпюр напряжений при растяжении Sp и изгибе $и, ограниченные нижней границей информативного слоя Л и соответственно ЭДС MLU при растяжении

Ер и изгибе Еи, находятся в соотношении

1793355

Д=Е -.З-.d, Ep — Ео

Таблица 1 илй при нагружении до одинаковых величин

ЭДС МШ измерить ор и о и определить

Л з соотношения (2).

Предлагаемый способ реализован для

on еделения толщины. информативного при ма нитошумовом контроле напряженного со таяния деталей из мартенситостареющ и стали ЭП-836,, Образец длиной 150 мм, шириной 16 мм и олщиной 3 мм, выполненный из этой стали нагружали последовательно растяжением и изгибом в упругой области. Величины

Э С МШ измеряли с помо4ью прибора ПИО -01 и магнитошумового преобразователя с -образным магнитопроводом. Напряжен я на поверхности образца измеряли с поФормула изобретения

1. Способ определения толщины инфортивного слоя материала при магнитошувом контроле изделий, заключающийся в м. что в образце из контролируемого териала до и после создания в нем напрянно-деформированного состояния возждают магнитные шумы, измеряют-их

С и по результатам измерения определя-! толщину информативного слоя, о т л и ч,ю шийся тем, что, с целью повышения чности и упрощения, напряженное состоие в образце толщиной d создают в упруй области нагружения последовательно ноосным растяжением и четырехточеч м изгибом и производят измерение ЭДС ответственно Ер и Е магнитных шумов сле каждого нагружения.

2. Способ поп.1, отличающийся м, что каждое нагружение осуществляют мощью тензорезисторов 2ПКП-10 и универсального вольтметра В7-28.

Результаты измерений, полученные из соотношения (1) при нагружении до одинаковых величин напряжений на поверхности образца приведены в табл. 1, а полученные иэ соотношения (2) при нагружении до одинаковых значений ЭДС MLLI — в табл. 2.

Использование предлагаемого способа определения толщины информативного слоя позволит значительно упростить измерение этого параметра при проектировании и исследовании возможностей магнитошу"5 мовой аппаратуры и, кроме того, повысить точность оценки напряженного состояния деталей и конструкций из ферромагнитных материалов. до одинаковых значений напряжений на rioверхности образца, а толщину информативного слоя Ьопределяют иэ соотношения где Eo — ЭДС магнитных шумов в ненагруженном образце.

3. Способ по и, 1, отличающийся тем, что каждое нагружение осуществляют до получения одинаковых значений ЭДС магнитных шумов, определяют величины соответствующих напряжений (7p и (на поверхности образца, а толщину информативного слоя определяют из соотношения

1793355

Таблица 2

Рр — Эй

Рр

Рр юг Г

Составитель А.Вигин

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Заказ 501 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101