Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных материалах

Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных материалах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-И С А Й

<>728071

Союз Советских

Социалистических.Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 200978 (21) 2664200/25-28 5 М .„(„г с присоедииеийем заявки ¹

С 01 N 27/86

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 150480. Бюллетень ¹ 1 4 (53) УДК620. 179. 14 (088.8) Дата опубликования описания 150480

1 (72) Авторы изобретения

В.В.Клюев, В.Г.Пустынникдв, A Ï.Äåãòåðåâ, В.М.Васильев, В.П.Есилевский и A.Ã.Ïåëèêàí (71) Заявитель

I (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ

В ФЕРРОМАГНИТНЫХ, МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к области нераэрушающего контроля ферромагнитных материалов методами магнитошумовой дефектоскопии и может быть использовано в приборостроительной, 5 машиностроительной и авиационной ! промышленности.

Известен способ нераэрушающего контроля на основе скачков Баркгаузена, заключающийся в том, что контролируемый материал перемагничивают полем низкой частоты, регистрируют поток скачков Баркгаузена и по его параметрам судят о значении контролируемых .величин (1) ° 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных материалах, заключающийся в том, что испытуемую деталь 2О перемагничивают переменным магнитным полем, силовые линии которого параллельны оси упругих напряжений, регистрируют скачки Баркгауэена и измеряют статистические параметры по-25 тока скачков Баркгаузена (2) .

НЕдостатками известных способов является низкая точность измерения упругих напряжений-, обусловленная тем, что эффект Баркгауэена в значи- ЗО тельной мере зависит от структуры ферромагнитных материалов, поэтому изменение параметров потока скачков

Варкгаузена за счет структурных изменений, происходящих, например, при вариации режимов термообработки в пределах технических условий, могут даже превышать аналогичные изменения параметроВ, обусловленные упругими напряжениями. Значительное влияние на точность измерений оказывает также пластическая деформация материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что испытуемую деталь дополнительно перемагничивают в направлении, перпендикулярном оси упругих напряжений, измеряют разницу статистических параметров потока скачков Баркгауэена и находят значение разницы при этих измерениях и по ней судят о величине упругих напряжений.

При неизвестном направлении осн механических напряжений поворачивают оси перемагничивания в плоскости образца до тех пор,.пока относительное значение разницы статистических пара728071

Формула изобретения

xe — у -

- r г гц а7".

» метров скачков Баркгаузена не достигнет максимального значения.

На чертеже приведены кривые зави.

"" -Сймости спектральной плотности мощности магнитных шумов q (f) от величины растягивающих напряжений, изме. ренные на образцах иэ стали 50ХГ, отличающихся режимом термообработки.

Кривые 1-1 получены для образцов с температурой отжига То ® = 500 С. а кривые 2-2, для образцов с Т =560

Кривые 1 и 2 получены при пере магничивании полем, вектор напряженности tT которого параллелен оси растягивающих напряжений й, а кривые

1 и 2 получены при Й перпендикулярном С. Перемагничивание производи" лось полем с Н = 80 Э и частотой

F = 50 Гц. Измерение спектральной плотности мощности производили на частоте f = 75 кГц.

При изменении структуры ферромагнитнйх образцов происходит изменение практически всех статистических параметров потока скачков Баркгаузена.

Например, при отжиге образцов увеличиваются амплитуды и длительность скачков Баркгаузена, возрастает интенсивность магнитных шумов и т.д., однако относительное изменение этих

="йараметров, измеренных при перемагничивании .в перпендикулярном и параллельном направлениях (относительно оси упругих напряжений), в значительно меньшей мере зависит от структуры образцов и определяется, в основном, величиной упругих напряжений. Поэтому применение операций предлагаемого способа позволяет повысить точйость йэмерения упругйх напряжений в ферромагнитных материалах за счет отстройки от влияния структурных изменений.

Перемагничивание во взаимно перпендикулярных направлениях (параллельном и перпендикулярном оси упругих напряжений) может производиться поочередно, либо одновременно"прй ,сдвиге фаэ между потоками равным 90.

Анализ экспериментальных данных показывает, что предлагаемый способ позволяет повысить точность иэмеренйя упругих напряжений более чем в

5 раз за счет оТстройки от влияния структурных измерений в ферромагнитных образцах, происходящих при терМообработке, пластической деформации и других технологических воздействиях.

1 ° Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных материалах, 15 заключающийся в том, что испытуемую .напряженную деталь перемагничивают переменным магнитным полем, силовые линии которого параллельны оси упругих напряжений, регистрируют скачки

2() Баркгаузена и измеряют статистические параметры потока скачков Баркгаузена, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, испытуемую деталь дополнительно перемагничивают в направлении, перпендикулярном оси упругих напряжений, измеряют статистические парамет.ры.потока скачков Баркгаузена и находят значение разницы при этих измерениях и по ней судят о величине упругих напряжений.

2. Способ по п.l о т л и ч а ю шийся тем, что при неизвестном направлении оси механических напряжений поворачивают оси перемагничивания в плоскости образца до тех пор, пока относительное значение разницы статистических параметров скачков

Баркгаузена не достигнет максимального значения.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР Р 71635, кл. 42 К 46/03, 1970 °

2. NatesiaIs EvoIuation

1970, Ч. 28, 9 7, р. 157-161 (прототип) .

ЦНИИПИ Закай 1129/45

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4