Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов

Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iu896569 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 05. 80 (21) 2931239/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 01. 82. Бюллетень JA 1

Дата опубликования опмсания 07.01.82 (5l)M. Кл.

G 01 и 29/04

3Ьаударстеенвый квинтет

СССР па делан нзабретеннй н аткрытвй (53) УДК 620.179; .16(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Гасельник и Б.Б.Винокуров

Томский ордена Октябрьской Революци

Красного Знамени политехнический институт им. С.M.Kèðoâà (71) Заявитель (54) СПОСОБ. НЕРАЗРУША10ЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАПОВ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств ферромагнитных материалов.

Известен способ измерения упругих и прочностных характеристик металлов и сплавов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбуждают ультразвуковые колебания и измеряют скорость их распространения, зависящую от упругих постоянных среды 11 ).

Недостаток способа — низкая чувствительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбуждают стоячую ультразвуковую волну, помещают материал в магнитное поле и по сигналу измерительной катушки судят о его механических свойствах (2).

Недостатком указанного способа является низкое качество контроля из-за недостаточного уровня ЭДС измерительной катушки и необходимо-, сти точной установки катушки в пучность стоячей волны, а также влияние магнитной предистории материала на выходной сигнал измерительной

16 к атушки, Цель изобретения — повышение качества контроля.

Указанная цель достигается тем, что контролируемый материал намагничивают переменным магнитным полем, амплитуда которого достаточна для нелинейного перемагничивания матери» ала, а частота на два или более

20 . порядка меньше частоТы возбужденной волны в материале, а измерительную катушку помещают в узлы стоячей волны, измеряют ее длину и по ней

3 896569 судят о механических свойствах контролируемого материала.

Качество контроля улучшается благодаря повышению чувствительности, которая определяется спецификой сов" местного действия на ферромагнитный материал слабого ультразвукового возбуждения (область линейной акустики) и мощного низкочастотного магнитного поля (область нелинейно- 1ф го намагничивания). Кроме того, использование низкочастотного поля способствует повторяемости результатов измерения.

На чертеже представлено устрой- у ство реализующее указанный способ-.

Устройство содержит высокочастотный генератор 1, синусоидального сигнала, соединенный с ним излучатель

2, ультразвуковых колебаний, намагничивающую катушку 3, соединенный с ней генератор 4 низкочастотного синусоидального сигнала, измерительную катушку 5 и соединенные с ней избирательный усилитель 6 и индикатор 7 и механически связанный с измерительной катушкой 5 блок 8 перемещения и отсчета. Б процессе контроля измерительная катушку охватывает контролируемый материал 9.

Способ реализуется следующим образом.

Высокочастотное напряжение генератора 1 синусоидального сигнала преобразуется в ультразвуковые колебания в излучателе 2 и вводятся в контролируемый ферромагнитный материал 9 (конечной длины) в котором образуется ультразвуковая стоячая волна. Од40 новременно материал 9 намагничивается низкочастотным переменным полем посредством намагничивающей катушки

3, подключенной к выходу генератора

4. С помощью измерительной катушки

5 избирательного усилителя 6 и индикатора 7 измеряют величину первой гармонической составляющей, прошедших через материал колебаний, которая зависит от местоположения изме- ЗО рительной катушки. Установка измерительной катушки в пучности давлений стоячей волны дает максимальное значение сигнала, а установка в узлы стоячей волны — ее нулевое значение. М

Расстояние между пучностями или узлами стоячей волны не зависит от мощности ультразвукового и электромагнитного излучения, установка измерительной катушки в узлы стоячей волны предпочтительна, так как скорость изменения величины сигнала первой гармоники в области положения пучностей стоячей волны меньше, чем скорость изменения величины этого сигнала в области положения узлов стоячей волны, а следовательно, нахождение положения узлов стоячей волны осуществляется с большей точностью, отсчет расстояния .между узлами стоячей волны, равного половине длины (Л) волны ультразвуковых колебаний, распространяющихся в ферромагнитном материале и являющегося показателем механических свойств контролируемого материала, производится с помощью блока 8 перемещения и отсчета. Зная длину волны, по известным соотношениям рассчитывают скорость ультразвуковой волны, основываясь на взаимосвязи скорости распространения ультразвуковой волны и модуля Юнга, а также зависимости прочности от модуля Инга, судят о механических свойствах контролируемого материала.

Таким образом способ повышает качество контроля и позволяет проводить неразрушающий контроль .структурных характеристик материала (температуры закалки, бальности и др.) при наличии корреляционных связей с его механическими характеристиками.

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбужцают стоячую ультразвуковую волну, помешают материал в магнит— ное поле и по сигналу измерительной катушки судят о его механических свойствах, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля, контролируемый материал намагничивают переменным магнитным полем, амплитуда которого достаточна для нелинейного перемагничивания материала, а частота на два или более порядка меньше частоты возбужденной волны в материале, а измерительную катушку помещают в узлы стоячей волны, измеряют ее длину и по ней судят о механических свойствах контролируемого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

896569

1. Ультразвук, 11од ред. И.11. Голямина, М., ™Советская энциклопедия", 1979, с. 166, 2. Авторское свидетельство СССР у Ф 552553, кл. G 01 N 29/00, 1977 (прототип).

Составитель К.Пеонов

Редактор М.Янович Техред З.Фанта Корректор Г.Назарова

Заказ 11691/35 Тираж йя2 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ШШ 11атент, г. Ужгород, унт. 11роектная, 4