Электромагнитно-акустический способ неразрушающего контроля качества термоотпуска изделий из ферромагнитных материалов

Электромагнитно-акустический способ неразрушающего контроля качества термоотпуска изделий из ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/ ., %от;. о е ° е

H.È. Шакшнн, Г. И. Деордиев и В.А. Ко аров ,у е

-"" " :., Ииститут физики мвтаппов уральского иаучиог6 ттаеЕ ф /

АН СССР зт, (72) Авторы изобретения (76) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕРМООТПУСКА

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к акустическим методам .-и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроении для повышения надежности контроля качества термической об5 работки и прочностных свойств изделий из ферромагнитных сталей.

Известен электромагнитно-акустический (ЭМА) способ контроля качества термоотпуска изделйй из ферромагнитных сталей, заключающийся в том, что в контролируемом изделии, намагничиваемом постоянным магнитным полем, возбуждают за счет магнитострикционного взаимодействия ультразвуковую волну, регистри- >5 руют ЭМА сигнал на частоте резонанса этой волны в изделии и по амплитуде

ЭМА сигнала судят о качестве термоот. пуска иэделий $ 1)..

Недостатком этого способа является 20 низкая чувствительность контроля, обуоловленная слабой зависимостью амплитуды ЭМА сигнала от изменений температуры термоотпуска.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнйтно-акустический способ неразрушающего контроля качестве термоотпуска изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся .в том, что на изделие воздействуют постоянным магнитным полем, возбуждают в нем ультразвуковые колебания, регистрируют акустический сигнал на частоте резонанса колебаний в изделии, определяют фазовый сдвиг между этим сигналом и опорным и учитывают его при контроле P2).

Недостатком этого способа является низкая надежность контроля в широком интервале температур термоотпуска, обусловленная зависимостью результатов контроля от вариаций размеров однотипных контролируемых изделий.

Цель изобретения - повышение надежности контроля в широком интервале температур термоотпуска.

Эта пель достигается тем, что согласно алектромагнитно-акустическому спосо3 9989 бу неразрушающего контроля качества термоотпуска изделий из ферромагнитных материалов, заключающемуся в том, что на изделие воздействуют постоянным маг нитным полем, возбуждают в нем ультра звуковые колебания, регистрируют акуотический сигнал на частоте резонанса колебаний в изделии, определяют фазовый сдвиг между этим сигналом и опорным и учитывают его при контроле, величину О постоянного магнитного поля выбирают, в пределах 30-35% величины поля, соответствующего максимальной амплитуде акустического сигнала на образце, прошедшего термоотпуск при максимальной температуре, а качество термоотпуска определяют из соотношения где А — величина, характеризующая тер- 26 моотпуск;

- отношение фазового сдвига акустического сигнала к его значению, полученному на образце с минимальной- температурой термоотпуска;

Я вЂ” отношение амплитуды акустического сигнала к ее величине, полученной на образце с максимальной температурой термоотпуска.

На чертеже изображена блок-схема, устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 и излучающий

ЭМА преобразователь 2,приемный ЭМА преобразователь 3, преобразователь 4 амплитуды ЭМА сигнала в постоянное напряжение, вход которого соединен с выходом приемного 3NA преобразователя

46

3, преобразователь 5 фазового- сдвига

ЭМА сигнала в постоянное напряжение, вход которого соединен с выходом приемного ЭМА преобразователя 3, сумматор 6, входы которого соединены с выходами преобразователей 4-5, и источник

7 постоянного магнитного поля, а вход преобразователя 5 соединен с выходом генератора 1.

Сущность способа заключается в следующем .

Иэ эталонной партии образцов изделий, подлежащих контролю на качество термоотпуска, выбирают образец с максимальной температурой термоотпуска и снимают на нем зависимость амплитуды

ЭМА сигнала от величины намагничивающего поля, определяют из этой зависи39 4 мости величину постоянного магнитного поля, соответствующего максимальной амплитуде акустического сигнала, после чего устанавливают рабочую величину постоянного магнитного поля в пределах

30-35% определенной из этой зависимости величины. При установленной рабочей величине магнитного поля проводят измерение фазового сдвига ЭМА сигнала и амплитуды ЭМА сигнала на эталонной партии, относят результаты измерений соответственно к величине фазового сдвига ЭМА сигнала, полученного на. образце с минимальной температурой термо отпуска, и к величине амплитуды акустического сигнала, полученного на образце с максимальной температурой отпуска, в интервале температур отпуска образцов, подлежащих контролю, и определяют зависимость параметра А=% — от температуры отпуска. После этого провадят контроль иэделий с неизвестными режимами отпуска и по значению параметра i i судят о качеетве термоотпуска, Для выполнения этих операций с выхода генератора 1, настроенного на .частоту резонанса колебаний в контролируемом изделии 8, в излучающий ЭМА преобразо, ватель 2 подают высокочастотный элекI трический сигнал, который, взаимодейI ствуя с полем источника 7 постоянного магнитного поля, возбуждает в изделии

8 ультразвуковые колебания. Сигнал с выхода приемного ЭМА преобразователя

3 поступает одновременно на преобразователь 4 амнлитуды ЭМА сигнала в постоянное напряжение и преобразователь

5 фазового сдвига ЭМА сигнала в постоянное напряжение. Сигналы с выходов преобразователей 4-5, пропорциональные соответственно величинам Я и 9, поступают на сумматор 6. Ло выходному сигналу сумматора 6 судят о качестве термоотпуска изделий.

Таким образом, благодаря выбранной величине магнитного поля и учету зависимости разности отношения фазового сдвига акустического сигнала к его значению,полученному на образце с минимальной температурой термоотпуска, и отношения амплитуды акустического сигнала к ее величине, полученной на образце с максимальной температурой термоотпуска, от температуры отпуска, повышается надежность контроля в широком интервале температур термоотпуска.

Формула иэ обретения

Электромагнитно-акустический способ неразрушающего контроля качества тер9 где А1. Авторское свидетельство СССР

% 785751, кл. G-01 М 29/00, 1978;

2. Авторское свидетельство СССР

% 552553, кл. 9 01É 29/00, 1975 (прототип).

S -99893 моотпуска изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что на изделие воздействуют постоянным магнитным полем, возбуждают в нем ультразвуковые колебания, регистрируют акустический сигнал на частоте резонан-са колебаний в изделии, определяют фазовый сдвиг между этим сигналом и опорным и. учитывают его при контроле,о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повыше- 1

I ния надежности контроля в широком интервале температур .термоотпуска, величину постоянного магнитного поля выбирают в .пределах 30-35% Ьеличины поля, соответствующего максимальной амплиту-,. 1 де. акустического сигнала на образпе, прошедшего термоотпуск при максимальной температуре, а качество термоотпуока определяют нз соотношения

A- Ф-а

l е величина, характеризующая тер моотпуск; отношение фазового сдвига акус. тического сигнала к его значению, полученному на образце с минимальной температурой термоотпуска; отношение амплитуды акустичеокого сигнала к ее величине, полученной на образпе с максимальной температурой термоотпуска.

Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе

Составитель P. В осканян

Редактор С. Патрушева Техред M.Ãeðãåëü Корректор.А. Ференп, Заказ 1 1 4 5/66 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4