Способ магнитного испытания материалов

Способ магнитного испытания материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42k, 2О

>о 49437

ЙПЕ ьВМДсИМЮ йд ИЗОЖПЯЕ

ОПИСЯНИЕ способа магнитного испытания ферромагнитных материалов.

К авторскому свидетельству Н. С. Акулова и А. А. Гельфенбейна, заявленному 13 февраля 1936 года (спр. о перв. № 186837).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.

Уже известны устройства для магнитного анализа материалов, в которых исследуемый образец использован в качестве сердечника трансформатора, первич. ную обмотку которого питают синусоидальным переменным током.

По величине и форме кривой тока и напряжения во вторичной обмотке трансформатора можно судить о ряде свойств образца, как-то: микроструктура, глубина цементации, содержание аустенита или других немагнитных компонентов ит. и.

Подобного рода приборы широко применяются на практике. В частности предлагалось использование для этой цели катодного осциллографа, при помощи которого сравнивают фигуры Лиссажу, получающиеся от образцов с различной структурой.

Основны м недостатком существующих приборов является то, что они с трудом позволяют отделить влияние параметра, который интересует производство, от влияния других менее существенных факторов, например, отделить влияние глубины цементации от влияния колебаний в химическом составе в пределах данной марки стали.

Особенностью предлагаемого, согласно изобретению, прибора, в котором также использован катодный осциллограф, является применение фазорегулятора, включенного в цепь вспомогательных пластин осциллографа и предназначенного для произвольного изменения формы фигур Лиссажу, получаемых на, экране осциллографа для того, чтобы можно было выбрать форму последних, наиболее чувствительную к изменению тех или иных параметров, характеризующих испытываемый образец.

На чертеже фиг. 1 и 2 представляют схемы включения: намагничивающего образец устройства и катодного осциллографа с фазорегулятором; фиг. 3 — 7 изображают различные формы фигур

Лиссажу, полученных на экране осциллографа при испытаниях.

На фиг. 1 имеются следующие обозначения. 1 и 2 — два одинаковых намагничивающих соленоида, в которых помещены две одинаковых вторичных катушки 3 и 4. Соленоиды питаются переменным током,, подводимым к клеммам 5,. вследствие чего во вторичных катушках индуцируются переменные электродвижушие силы. Вторичные катушки соединены между собой так, что электродвижущие силы вычитаются и на их общих концах, подведенных к штепсельным гнездам б, не получается на пряжения.

В катушку 3 вкладывают испытуемый образец 7; в катушке же 4 находится компенсирующий постоянный образец !О.

В виду того, что при длительном пребывании этого образца в переменном магнитном поле соленоида 2 он сильно нагревается — его приходится охлаждать небольшой струей проточной воды, которая подается при помощи резинового шланга через трубку и сквозной канал в образце.

Сила переменного тока, намагничивающего образцы, устанавливается по амперметру 9 при помощи реостата 8.

Если оба образца помещены в катушки, то напряжение на зажимах 6 вообще не будет равно нулю, а будет зависеть от свойств испытуемого образца. Метод испытаний основан на анализе указанного (переменного) напряжения при помощи катодного осциллографа.

Схема включения осциллографа изображена на фиг. 2. Главной его частью является катодная трубка, контакты которой 11 изображены на схеме. Она, как обычно, заключена в железный чехол, служащий магнитным экраном. Контакты 12 соединены с гнездами 6намагничивающего устройства (фиг. 1), результирующее вторичное напряжение которого подается на один из конденсаторов трубки. Ко второму конденсатору подведено синусоидальное напряжение от фазорегулятора 13. При этом на экране осциллографа получается кривая по ти.пу фигур Лиссажу, по форме которой и можно судить о термической обработке испытуемого образца. Напряжение от фазорегулятора подается через регулируемый потенциометр 25. Фазорегулятор питается переменнь:м током от трехфазной сети. Питание всей схемы осциллографа также осуществлено от сети переменного тока через трансформаторы

14 и 15, причем первый из них снабжен двумя вторичными обмотками. Одна из них питает накал трубки осциллографа, а другая служит на накале кенотрона 16 в анодной цепи трубки Брауна. Высокое напряжение подается от трансформатора 15, Для сглаживания пульсаций служит фильтр, состоящий из реактивной катушки и двух конденсаторов 17. Отрицательный потенциал для фокусировки электронного потока задается при помощи переменного сопротивления 18 в анодной цепи.

Действие прибора происходит следующим образом. При включении фазорегулятора на экране получается горизонтальная черта — след гармонических колебаний пятна. После включения на вторую пару конденсаторных пластин осциллографа напряжения вторичных обмоток прибора 6, при наличии в катушке исследуемого образца, на экране получаются фигуры Лиссажу, При желании испытывать образцы других габаритов (другие детали) необходимо поставить другой компенсирующий образец 10.

Форма получающихся на экране фигур зависит, при прочих равных условиях, от термообработки образца. Это видно хотя бы из фиг. 3, где представлены различные фигуры для быстрорежущей стали. Температуры закалки и отпуска отмечены на чертеже.

Для проведения контроля термообработки необходимо иметь заранее составленные таблицы (паспорта) в роде приведенной на фиг. 3. Тогда, сравнивая наблюдаемую на экране фигуру с фигурами таблицы, можно определить и температуру закалки и температуру отпуска испытуемого образца. Что же касается таблиц, то они должны быть составлены заранее. Для этого достаточное количество образцов должно быть подвергнуто весьма тщательно различным термообработкам и с этих эталон- ных образцов должны быть сняты фигуры Лиссажу. Термообработку эталонов необходимо проверить металлографическими и другими испытаниями.

При вращении рукоятки фазорегулятора вид фигур Лиссажу изменяется. Это обстоятельство может быть использовано для значительного повышения чув ствительности метода, На фиг. 4 даны две фигуры Лиссажу, полученные при одном и том же положении ротора фазорегулятора, на фиг. 5 фигуры, сня,тые с тех же самых образцов, но при другом положении ротора, снова общем для обоих образцов. Разница между образцами заметна в обоих случаях, но во втором случае она выступает с большей отчетливостью, Следовательно, при втором сдвиге фаз установка сказывается более чувствительной. На фиг. б и 7 представлены фигуры, снятые точно та) ким же образом, но с другой пары образцов. Полученные в этом случае — 3

g результаты прямо противоположны первым. Положение фазорегулятора, благоприятное для первой пары образцов, оказывается неблагоприятным для второй и наоборот. Таким образом, вращая ротор фазорегулятора, можно переводить наибольшую чувствительность установки из одной области структурных состояний в другую. Таким же образом можно подобрать фазу так, чтобы получить наилучшие условия для сортировки испытуемых деталей по какомунибудь определенному признаку (например, по глубине цементации и т. и.).

Предмет изобретения.

Способ магнитного испытания ферромагнитных материалов, основанный на исследовании формы фигур Лиссажу полученных при помощи катодного осциллографа, на одну пару пластик которого подается разностное напряжение двух диференциально включенных трансформаторов, в качестве сердечников которых использованы испытываемый и эталонный образцы сравниваемых материалов, а на другую пару пластин — переменное напряжение сети, 07личающийся тем, что, с целью получения формы фигур Лиссажу, наиболее чувствительной к изменениям тех или иных свойств исследуемого образца, подаваемое на пластины осциллографа вспомогательное напряжение сдвигают по фазе относительно напряжения намагничивающей образец цепи, например, при помощи фазорегулятора.

К авторскому свидетельству Н. С. Акулова и А. А. Гедьфенбейне ¹ 49437 фиг 5 б70

725i7

«ы

3cl;ank

C фиг.4 фиг. 5

@и.-. Й. ,ь

1 ь ь ь р

Тип.,Печатный Труд . Зак. 6935 — 400