Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов

Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ, 11 56О174

Союз Советских

Социалистических

Респ11бпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р

Ъ (61) Дополнительное 1; авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.75 (21) 2162261/28 (51) М. Кл. G 01N 27/86 с присоединение.1 за",âê I М

Гасударственный кемите

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень Хо 20

Дата опубликования описания 11.07.77 (53) УДК 620.179.142 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Г. С. Корзунин и М. П. Уварова

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики металлов Уральского научного центра АН СССР (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮ1ЦЕГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ МАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения внутренних напряжений в изделиях из текстурованных магнитных материалов.

Известен способ неразрушающего контроля в поверхностно-упрочненных слоях металла с использованием вихретоковых преобразователей, заключающийся в том, что в поверхностно-упрочненном слое эталонного и контролируемого образца возбуждают вихревые токи, снимают сигнал с вихретокового преобразователя, раскладывают сигнал на гармонические составляющие и по величинам амплитуд четных гармоник судят об остаточных и напряжениях в контролируемом слое.

Однако этот способ не позволяет измерять напряжения в любых участках крупногабаритных конструкций или, например, в отдельных местах целых прокатных листов, так как он предназначен для определения остаточных напряжений только на образцах или небольших деталях, которые необходимо помещать в преобразователи, требует применение эталонного образца, не позволяет определять апряжения в текстурованных материалах.

Известен также способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вращающееся магнитное поле и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий изменение нормальной составляющей вектора намагниченности изделия, выделяют из сигнала чет5 ные гармоники и по ним судят о контролируемом параметре. Однако такой способ не обеспечивает необходимой надежности контроля при определении внутренних напряжеHèé в изделиях из текстурованныx магHHòíûx

1О металлов из-за влияния на сигнал преобразователя крпсталлографпческой текстуры. Это обусловлено тем, что кристаллографическая текстура, представля1ощая собой преимущественную пространственную ориентировку зерен

15 поликгисталлических материалов, вызывает анизотропию Вссх физически.; свойств металла, в том числе и магнитных. При этом в случае слабой интенсивности текстуры резко снижается точность определения напряжений, а

20 при резко Выра?1<енноЙ текстуре указанный способ становится непригодным из-за невозможности разделения эффектов, обусловленных наличием текстуры и напряжений одновременно.

25 Целью изобретения является повышение надежности контроля при определении внутренних напряжений в изделиях их текстурованных магHHTHblx металлов путем устранения влияния на сигнал кристаллографической

ЗЗ текстуры изделия.

560174

Для этого предварительно на образцах из

ivIcTBëëà контролируемого изделия, освобожденных от внутренних напряжений, определяют тип и степень совершенства кристаллографической текстуры, нагружают образец переменной нагрузкой и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенной нагрузки, определяют отношение амплитуд четвертой и второй гармоник сигнала преобразователя, установленного на контролируемом изделии, и по полученной на образце с идентичной степенью совершенства кристаллографической текстуры зависимости амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенных нагрузок определяют величину внутренних напряжений контролируемого изделия.

На чертеже приведены кривые зависимости амплитуд второй и четверой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины растягивающих механических напряжений, прикладываемых в различных направлениях по отношению к направлению прокатки для электротехнической стали Э320 с резко выраженной кристаллографической текстурой типа (110) (001). Кривые 1 и 2 показывают зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник соответственно от растягивающих напряжений, приложенных вдоль направления прокатки (параллельно оси 001). Кривые 3 и 4 показывают аналогичные зависимости при напряжениях, приложенных поперек к направлению прокатки (перпендикулярно к оси 001).

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно на образцах контролируемого изделия, освобожденных от внутренних напряжений, определяют любым известным способом (рентгеновским, оптическим или методом магнитного текстурного анализа), тип и степень совершенства кристаллографической текстуры, нагружают образец переменной нагрузкой и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенной нагрузки. Индуктивный преобразователь представляет собой электромагнит постоянного тока с П-образным ярмом, насаженным на ось электродвигателя. Вращаясь над поверхностью изделия, электромагнит создает в небольшом участке вращающееся магнитное поле. Между полюсами электромагнита расположена и скреплена жестко с ними измерительная катушка, в которой при вращении наводится ЭДС, пропорциональная тангенциальной компаненте поля рассеяния, обусловленного изменением нормальной составляющей вектора намагниченности в исследуе30

65 мом участке металла под воздействием вращающегося магнитного поля. Из сигнала катушки электромагнитным блоком выделяются четные гармоники. Таким образом, приставив подобное устройство к поверхности образца и приложив к нему сжимающее или растягивающее усилие фиксированной величины, определяют зависимость амплитуд гармоник кривой нормальной составляющей вектора намагниченности от величины прикладываемых напряжений.

Зная тип и степень совершенства текстуры и указанную зависимость амплитуд гармоник от величины прикладываемых напряжений для исследуемого материала, определяют далее отношение амплитуд четвертой и второй гармоник сигнала преобразователя, установленного на контролируемом изделии, и по полученной на образце с идентичной степенью совершенства кристаллографической текстуры зависимости амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенных нагрузок определяют величину внутренних напряжений контролируемого изделия.

Предмет изобретения

Способ неразрушающего контроля изделий из магнитных металлов, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают вращающееся магнитное поле и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий изменение нормальной составляющей вектора намагниченности изделия, выделяют из сигнала четные гармоники и по ним судят о контролируемом параметре, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности контроля при определении внутренних напряжений в изделиях из текстурованных магнитных металлов путем устранения влияния на сигнал кристаллографической текстуры, предварительно на образцах из металла контролируемого изделия, освобожденных от внутренних напряжений, определяют тип и степень совершенства кристаллографической текстуры, нагружают образец переменной нагрузкой и с индуктивного преобразователя снимают сигнал, характеризующий зависимость амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенной нагрузки, определяют отношение амплитуд четвертой и второй гармоник сигнала преобразователя, установленного на контролируемом изделии, и по полученной на образце с индентичной степенью совершенства кристаллографической текстуры зависимости амплитуд второй и четвертой гармоник нормальной составляющей вектора намагниченности от величины приложенных нагрузок определяют величину внутренних напряжений контролируемого изделия.

560174 тУ

800

400

200

8 Я . г г,м 2

Редактор О. Юркова

Корректор Л. Орлова

Заказ 1465/11 Изд. ЛЪ 471 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Кесоян

Техред М. Семенов г

1 !