close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13913

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.12.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01N 27/72
СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТПУСКА
ИЗДЕЛИЯ ИЗ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ,
ПОДВЕРГНУТОГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАКАЛКЕ
(21) Номер заявки: a 20090023
(22) 2009.01.09
(43) 2010.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси"
(BY)
(72) Автор: Сандомирский Сергей Григорьевич (BY)
BY 13913 C1 2010.12.30
BY (11) 13913
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) МАТЮК В.Ф. и др. Известия Национальной академии наук Беларуси. 2008. - № 3. - С. 113-118.
BY 11391 C1, 2008.
BY 9627 C1, 2007.
SU 1516941 A1, 1989.
SU 1392483 A1, 1988.
US 4641093 A, 1987.
(57)
Способ магнитного контроля температуры отпуска изделия из среднеуглеродистой
стали, подвергнутого предварительной закалке, включающий намагничивание контролируемого участка изделия до технического насыщения аксиально симметричным магнитным полем, направленным нормально к поверхности этого участка, воздействие после
окончания релаксационных процессов в изделии на тот же его участок аксиально симметричным магнитным полем противоположного направления, меньшим намагничивающего,
измерение параметра H поля остаточной намагниченности над контролируемым участком
изделия и определение температуры отпуска по заранее установленной зависимости, связывающей указанную температуру с параметром Н, отличающийся тем, что перед воздействием на контролируемый участок изделия полем противоположного направления
Фиг. 1
BY 13913 C1 2010.12.30
измеряют над этим участком параметр H0 поля остаточной намагниченности, напряженность поля противоположного направления устанавливают такой, чтобы на изделии из
числа контролируемых, подвергнутом непосредственно после закалки намагничиванию и
размагничиванию аналогично контролируемому изделию, выполнялось условие
H
0,75 ≤
≤ 0,85 , а в качестве указанной зависимости выбирают зависимость температуры
H0
отпуска от отношения
H
.
H0 − H
Изобретение относится к области исследования материалов с помощью электрических
или магнитных средств и может быть использовано в машиностроительной промышленности для контроля качества высокотемпературного отпуска после закалки изделий из
среднеуглеродистых сталей.
Известен способ магнитного контроля температуры отпуска изделия из среднеуглеродистой стали, подвергнутого предварительной закалке [1], заключающийся в кратковременном контакте одного из полюсов постоянного магнита (электромагнита, соленоида с
током) с контролируемой поверхностью и последующем измерении составляющих поля
остаточной намагниченности или его градиентов над намагниченным участком изделия.
При постоянных размерах изделия и условиях намагничивания остаточная намагниченность изделия определяется коэрцитивной силой его материала и является структурно
чувствительным параметром.
Недостаток способа - в низкой достоверности контроля, связанной с отсутствием однозначной зависимости между измеряемым параметром и температурой отпуска после
закалки изделий из среднеуглеродистых сталей и сильным влиянием изменений зазора
между преобразователем и контролируемой поверхностью изделия на результаты контроля.
Известен способ импульсного магнитного многопараметрового контроля твердости
изделия из ферромагнитного материала [2], заключающийся в том, что на испытуемое изделие воздействуют пятью сериями импульсов магнитного поля изменяющейся амплитуды и направления, создаваемого накладным соленоидом, измеряют градиент нормальной
составляющей напряженности поля остаточной намагниченности вдоль оси симметрии
соленоида в шести характерных точках петли гистерезиса остаточной намагниченности и
качество отпуска изделий после закалки определяют посредством уравнения множественной линейной корреляции.
Недостаток способа - в низкой производительности контроля, связанной с необходимостью длительного воздействия на контролируемый участок изделия импульсами магнитного поля различной напряженности и полярности, и в низкой достоверности
контроля, связанной с влиянием немагнитных параметров материала изделия на измеряемые магнитные параметры и с сильным влиянием изменений зазора между преобразователем и контролируемой поверхностью изделия на результаты контроля. Само появление
"аномальной" петли магнитного гистерезиса контролируемого изделия, используемой при
контроле, обусловлено воздействием на изделие возникающих в нем при импульсном
намагничивании вихревых токов. Измеряемые в соответствии с известным способом параметры подвержены влиянию многих факторов, не связанных с магнитными свойствами
материала изделия (электропроводности материала изделия, нестабильности фронтов и
амплитуд многочисленных намагничивающих и размагничивающих импульсов, зависящих от изменения температуры намагничивающего соленоида в процессе длительного
намагничивания, непостоянством зазора между преобразователем и контролируемой поверхностью изделия на различных изделиях). Поэтому, согласно [2], режим намагничивания и перемагничивания, измеряемые параметры и уравнение множественной корреляции
2
BY 13913 C1 2010.12.30
необходимо определять при градуировке средств контроля для каждого конкретного изделия. Это приводит к низкой производительности и достоверности контроля температуры
отпуска изделия из среднеуглеродистой стали, подвергнутого предварительной закалке в
производственных условиях.
Известен способ контроля механических свойств изделий из ферромагнитных материалов [3], заключающийся в том, что изделие локально намагничивают аксиально симметричным импульсным магнитным полем, направленным нормально к поверхности изделия,
превышающим коэрцитивную силу изделия, после окончания релаксационных процессов,
вызванных импульсным намагничиванием, на изделие воздействуют аксиально симметричным импульсным магнитным полем противоположного направления, величину которого выбирают меньшей размагничивающего и недостаточной для перемагничивания
изделия, и считывают нормальную составляющую градиента локального магнитного поля
остаточной намагниченности. Применение способа, при удачном выборе и стабилизации
амплитуд и временных параметров намагничивающего и размагничивающего импульсов,
обеспечивает однозначную зависимость измеряемого параметра от температуры отпуска
после закалки изделий из конструкционных сталей с содержанием углерода более 0,3 %.
Недостаток способа - в низкой достоверности контроля, связанной с невысокой чувствительностью измеряемого параметра к контролируемым свойствам. Неопределенность
в выборе амплитуды размагничивающего импульса, связанная с различием магнитных
свойств у контролируемых изделий, также снижает достоверность контроля. Достоверность контроля известным способом снижена также сильным влиянием изменений зазора
между преобразователем и поверхностью контролируемого изделия на результаты контроля.
Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности является способ
магнитного контроля температуры отпуска изделия из среднеуглеродистой стали, подвергнутого предварительной закалке [4], заключающийся в том, что изделие локально
намагничивают до насыщения аксиально симметричным импульсным магнитным полем,
направленным нормально к поверхности изделия, после окончания релаксационных процессов, вызванных импульсным намагничиванием, на изделие воздействуют аксиально
симметричным импульсным магнитным полем апериодической формы противоположного
направления с амплитудой, при которой достигается полное размагничивание изделий,
подвергнутых отпуску при максимальной температуре, и считывают нормальную составляющую градиента локального магнитного поля остаточной намагниченности. Применение способа обеспечивает однозначную зависимость измеряемого параметра от
температуры отпуска после закалки изделий из среднеуглеродистых сталей. Апериодическая форма намагничивающего и размагничивающего импульсов при достаточной их длительности уменьшает интенсивность возникающих в изделии вихревых токов и повышает
чувствительность измеряемого параметра к температуре отпуска предварительно закаленных изделий.
Недостаток известного способа - в низкой достоверности контроля и высокой его трудоемкости при промышленном использовании. Достоверность контроля известным способом не достаточна для промышленного использования способа из-за низкой
чувствительности контроля и сильного влияния изменений зазора между преобразователем и контролируемой поверхностью изделия на результаты контроля. Выбор амплитуды
размагничивающего импульса связан с использованием изделий, "подвергнутых отпуску
при максимальной температуре". Это также снижает достоверность контроля, так как значение "максимальной температуры" отпуска по известному техническому решению не
определено точно и может изменяться при изготовлении образца. Изготовление изделий
"подвергнутых отпуску при максимальной температуре", необходимое в соответствии с
известным способом, требует создания специального режима отпуска на технологическом
3
BY 13913 C1 2010.12.30
оборудовании (отличного от режима отпуска по технологии), увеличивает трудоемкость
способа при промышленном использовании.
Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности магнитного контроля температуры отпуска изделия из среднеуглеродистой стали, подвергнутого предварительной закалке, и снижение трудоемкости способа при промышленном использовании.
Задача решена в способе магнитного контроля температуры отпуска изделия из среднеуглеродистой стали, подвергнутого предварительной закалке, включающем намагничивание контролируемого участка изделия до технического насыщения аксиально
симметричным магнитным полем, направленным нормально к поверхности этого участка,
измерение после окончания релаксационных процессов в изделии над этим участком параметра H0 поля остаточной намагниченности, воздействие на тот же участок изделия аксиально симметричным магнитным полем противоположного направления, меньшим
намагничивающего, измерение параметра H поля остаточной намагниченности над контролируемым участком изделия и определение температуры отпуска по заранее установH
,
ленной зависимости, связывающей указанную температуру с отношением
H0 − H
причем напряженность поля противоположного направления устанавливают такой, чтобы
на изделии из числа контролируемых, подвергнутом непосредственно после закалки
намагничиванию и размагничиванию аналогично контролируемому изделию, выполняH
лось условие 0,75 ≤
≤ 0,85 .
H0
Повышение достоверности магнитного контроля температуры отпуска изделия из
среднеуглеродистой стали, подвергнутого предварительной закалке, достигается благодаря тому, что информационный параметр предложенного способа обладает более высокой,
чем информационные параметры известных способов, чувствительностью к изменениям
температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей после закалки. Достоверность контроля предложенным способом повышена также благодаря существенному (более чем на порядок) снижению влияния изменений зазора между преобразователем и
контролируемой поверхностью изделия на результаты контроля. Снижение трудоемкости
способа при промышленном использовании достигается благодаря тому, что он не требует
изготовления специальных образцов для установления режима его применения.
Предложенное изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 приведена амплитудно-временная диаграмма изменения напряженности
магнитного ноля H(t) над контролируемым участком изделия от времени t в процессе контроля.
На фиг. 2 приведена функциональная электрическая схема устройства для реализации
способа.
На фиг. 3 сопоставлены результаты реализации известных и предложенного способов
для контроля температуры отпуска Tотп дисков из стали 45.
На фиг. 4 представлена зависимость поля H остаточной намагниченности на поверхности листа из стали 65Г, намагниченного постоянным магнитом по методу "точечного
полюса", от напряженности Hp размагничивающего поля.
На фиг. 5 сопоставлено влияние зазора X между контролируемой поверхностью листа
из стали 65Г на информационные параметры известных и предложенного способов.
Реализуется предложенный способ следующим образом.
В начальный момент времени t = 0 (фиг. 1) на контролируемый участок изделия начинают воздействовать аксиально симметричным магнитным полем, направленным нормально к испытуемой поверхности изделия. В конкретных вариантах реализации способа
указанное воздействие может быть реализовано, например, пропусканием импульса тока
по обмотке соленоида, установленного на поверхность изделия, или приближением к по4
BY 13913 C1 2010.12.30
верхности изделия полюса постоянного магнита. В момент времени t1 напряженность аксиально симметричного магнитного поля (пунктирная линия на фиг. 1) достигает своего
максимального значения He. При этом поле на поверхности контролируемого участка изделия (сплошная линия на фиг. 1), которое представляет собой суперпозицию намагничивающего поля и поля от намагниченного изделия, также достигает своего максимального
значения Hm. Максимальное значение He напряженности намагничивающего поля устанавливают достаточным для технического насыщения контролируемого изделия - то есть
дальнейшее увеличение He не приводит к существенному возрастанию разности Hm-He. В
конкретных вариантах реализации способа (при намагничивании контролируемого участка изделия по методу "точечного полюса" импульсным полем накладного соленоида или
постоянным магнитом) интервал времени [0, t1] может изменяться от 2 до 500 мс. В течение интервала времени [t1, t2] происходит уменьшение намагничивающего поля от максимального значения He до нуля. Уменьшение поля на поверхности изделия от
максимального значения Hm до значения H0 происходит в течение интервала времени [t1,
t3]. Интервал времени [t2, t3] соответствует времени завершения релаксационных процессов в ферромагнитном материале изделия. В конкретных вариантах реализации способа
интервал времени [t1, t2] может изменяться от 10 до 500 мс. Для конструкционных ферромагнитных материалов, к которым относятся среднеуглеродистые стали, интервал времени [t2, t3], как правило, не превышает 100 мс. После окончания релаксационных процессов,
в интервале времени [t3, t4], измеряют параметр H0 поля остаточной намагниченности над
намагниченным участком изделия. В конкретных вариантах реализации способа в качестве параметра H0 могут быть использованы сигналы магниточувствительных (магниторезисторы, датчики Холла) или градиенточувствительных (феррозонды) преобразователей.
Современные преобразователи и средства измерения могут обеспечить измерение параметра H0 в течение не более 100 мс. После измерения параметра H0 воздействуют на тот
же участок изделия аксиально симметричным магнитным полем противоположного
направления (интервал времени [t4, t6] на фиг. 1), максимальная напряженность Hp которого (момент времени t5 на фиг. 1) меньше напряженности He намагничивающего поля. После завершения воздействия на контролируемое изделие размагничивающего поля на
поверхности изделия сохраняется остаточное магнитное поле H, меньшее, чем H0. В конкретных вариантах использования предложенного способа в качестве размагничивающего
поля возможно использование и переменного поля постоянной амплитуды Hp. Измерение
параметра H поля остаточной намагниченности контролируемого изделия осуществляют в
момент времени t7 (фиг. 1) над тем же участком изделия тем же преобразователем, что и
поля H0. В соответствии с предложенным изобретением максимальную напряженность Hp
размагничивающего поля устанавливают такой, чтобы на изделии после закалки выполняH
лось условие 0,75 ≤
≤ 0,85 , а о качестве термообработки изделия судят по отношению
H0
H
.
H0 − H
Устройство (фиг. 2), реализующее способ, содержит: соленоид 1, в процессе контроля
устанавливаемый вертикально на поверхность 7 контролируемого изделия, управляемый
источник 2 намагничивающего тока, подключенный к соленоиду 1, магниточувствительный измерительный преобразователь 3, соосный с соленоидом 1 и расположенный у его
торца, обращенного к контролируемой поверхности, блок 4 обработки сигналов и сравнения, ко входу которого подключен магниточувствительный измерительный преобразователь 3, блок 5 управления, подключенный своими выходами ко вторым входам
управляемого источника 2 намагничивающего тока и блока 4 обработки сигналов и сравнения, индикатор 6, подключенный к выходу блока 4 обработки сигналов и сравнения.
Позицией 7 обозначена поверхность контролируемого изделия.
5
BY 13913 C1 2010.12.30
Работает устройство следующим образом. Преобразователь, включающий в себя соленоид 1 и магниточувствительный измерительный преобразователь 3, вертикально устанавливают на поверхность 7 контролируемого изделия без зазора или с произвольным
зазором X. По команде блока 5 управления управляемый источник 2 намагничивающего
тока формирует в соленоиде 1 импульс тока заданной амплитуды и длительности. При
этом локальный участок контролируемого изделия, на который установлен соленоид 1,
намагничивается до состояния, близкого к магнитному насыщению. После завершения
релаксационных процессов в ферромагнитном материале контролируемого изделия (через
заданный интервал времени после завершения намагничивающего импульса) блок 4 обработки сигналов и сравнения по команде блока 5 управления осуществляет измерение параметра H0 поля остаточной намагниченности изделия. После завершения процесса
измерения по команде блока 5 управления управляемый источник 2 намагничивающего
тока формирует в соленоиде 1 импульс тока заданной амплитуды и длительности, полярность которого противоположна полярности намагничивающего импульса. При этом локальный участок контролируемого изделия, на который установлен соленоид 1, частично
размагничивается. После завершения релаксационных процессов в материале контролируемого изделия (через заданный интервал времени после завершения размагничивающего импульса) блок 4 обработки сигналов и сравнения по команде блока 5 управления
осуществляет измерение параметра H поля остаточной намагниченности изделия. После
выполнения операций предложенного способа на контролируемом изделии в электронной
памяти блока 4 обработки сигналов и сравнения будут запомнены параметры H0 и H, после чего блок 4 обработки сигналов и сравнения, выполненный, например, на основе микропроцессора, осуществит вычисление информационного параметра F предложенного
H
. Результат F вычисления информациспособа по аналитическому выражению F =
H0 − H
онного параметра предложенного способа в блоке 4 обработки сигналов и сравнения
сравнивается с предварительно установленными порогами годности изделий по измеряемому параметру. Результат сравнения индицируется индикатором 6 и используется оператором для сортировки изделий на годные и брак. Результаты контроля практически не
зависят от неизвестного расстояния X между преобразователем и поверхностью изделия
при контроле, определяются только физико-механическими свойствами материала изделия и используются для сортировки контролируемых изделий или их участков по качеству
термообработки, физико-механическим свойствам или структуре.
Обоснование повышения чувствительности при использовании изобретения заключается в следующем. Параметр H0 поля остаточной намагниченности над поверхностью
контролируемого участка изделия после намагничивания по методу "точечного полюса"
полем постоянного магнита или полем накладного соленоида пропорционален коэрцитивной силе материала изделия и, следовательно, его физико-механическим свойствам и
структуре. В качестве параметра H0 при конкретной реализации способа могут быть использованы, например, результаты измерения напряженности нормальной или тангенциальной составляющих поля остаточной намагниченности с применением датчиков Холла,
магниторезисторов или феррозондовых преобразователей, результаты измерения градиентов ∇H0 указанных составляющих поля (фиг. 3) или другие параметры. Однако у изделий
из среднеуглеродистых сталей отсутствует однозначная зависимость коэрцитивной силы и
связанных с ней параметров H0 или ∇H0 от температуры отпуска после закалки. При выборе определенной напряженности размагничивающего поля и измерении параметров H
или ∇H поля остаточной намагниченности изделия после частичного размагничивания
удается обеспечить однозначную зависимость измеряемого параметра от температуры отпуска после закалки изделий из среднеуглеродистых сталей, но чувствительность контроля часто оказывается недостаточной для промышленного использования известных
способов. В то же время информационный параметр F предложенного способа обладает
6
BY 13913 C1 2010.12.30
более высокой чувствительностью к температуре отпуска после закалки изделий из среднеуглеродистых сталей, что делает его приемлемым для использования в промышленных
условиях.
Это подтверждает следующий пример реализации предложенного способа. На (фиг. 3)
на основании данных рис. 3г из [4] сопоставлены зависимости информационных парамет∇H
ров ∇H0 [1], ∇H [2], ∇HП [4] и F =
предложенного способа от температуры от∇H 0 − ∇H
пуска Tотп (время отпуска - 30-40 минут) дисков диаметром 59 мм толщиной 9 мм из
стали 45. Температура закалки образцов составляла 850±10 °С, время выдержки под закалку - 10-15 мин, закалочная среда - масло. Намагничивание дисков осуществлено импульсным полем накладного соленоида внутренним радиусом 5 мм, внешним радиусом 25
мм и длиной 30 мм, число витков - 865. Намагничивание образцов осуществлялось импульсами магнитного поля амплитудой 520 кА/м и длительностью 10 мс. Измерение параметров ∇H0, ∇H и ∇HП осуществлено с использованием феррозондов-градиентометров
длиной 28 мм, соосных с намагничивающим соленоидом, после размагничивания образцов импульсным полем того же соленоида длительностью 10 мс и напряженностью соответственно 0; 64,6 и 92,4 кА/м. Представленные результаты свидетельствуют (фиг. 3), что
параметр ∇H0 неоднозначно зависит от температуры отпуска образцов. Зависимости от
Tотп параметров ∇H и ∇HП однозначные, но чувствительности этих параметров к Tотп не
достаточно высоки в практически важном интервале температур 300-600 °С. Информаци∇H
в указанном интервале темпераонный параметр предложенного способа F =
∇H 0 − ∇H
тур отпуска обладает примерно в 1,5 раза более высокой чувствительностью к Tотп
образцов (фиг. 3). Выбор напряженности размагничивающего поля в соответствии с предложенным способом такой, чтобы на изделии после закалки выполнялось условие
∇H
0,75 ≤
≤ 0,85 , обеспечивает наиболее высокую чувствительность предложенного
∇H 0
способа к Tотп контролируемых изделий и постоянство знака параметра ∇H для изделий,
отпущенных при любой температуре (фиг. 3) вплоть до 700 °С. При этом для выбора оптимального режима предложенного способа нет необходимости изготавливать специальные образцы. Оптимальная напряженность размагничивающего поля в соответствии с
∇H
≤ 0,85 может быть установлена на любом промышленном изделии
условием 0,75 ≤
∇H 0
непосредственно после закалки. После этого "эталонное" изделие может быть подвергнуто отпуску по технологическому режиму, проконтролировано в соответствии с предложенным способом и направлено в эксплуатацию. Это снижает трудоемкость
предложенного способа при промышленном использовании по сравнению с [4].
Физическое объяснение эффективности разработанного способа заключается в следующем. Зависимость поля H0 (и его градиента ∇H0) остаточной намагниченности закаленных изделий из среднеуглеродистых легированных сталей от Tотп носит неоднозначный
характер (фиг. 3). Монотонное снижение H0 (и ∇H0) в интервале 0 ≤ Tотп °С ≤ 400 °С сменяется практически отсутствием изменения H0 (и ∇H0) в интервале 400 °С≤ Tотп ≤ 500 °С и
монотонным возрастанием H0 (и ∇H0) при Tотп ≥ 500 °С. Поле H0 (и его градиент ∇H)
остаточной намагниченности тех же изделий после частичного размагничивания монотонно снижается в интервале 0 ≤ Tотп °С ≤ 600 °С, хотя при Tотп ≥ 400 °С зависимость H0 (и
∇H) от Tотп становится слабой и зачастую не достаточной для достоверного контроля физико-механических свойств изделий, отпущенных в этом интервале изменения Tотп. При
Tотп ≥ 600 °С, в зависимости от размеров изделий и напряженности размагничивающего
7
BY 13913 C1 2010.12.30
поля, H (и ∇H) изделий с увеличением Tотп может тоже начать увеличиваться. Тем не менее, зависимость информационного параметра F разработанного способа, представляющего собой отношение H (или ∇H) к разности H0-H (или ∇H0-∇H), от Tотп закаленных
изделий из среднеуглеродистых легированных сталей остается монотонной во всем интервале изменения Tотп (фиг. 3). При Tотп ≥ 500 °С, несмотря на слабый и даже не монотонный характер зависимостей H и ∇H от Tотп, монотонность зависимости F от Tотп
обеспечивается увеличением разности H0-H (или ∇H0-∇H).
Выбор напряженности НР размагничивающего поля в соответствии с предложенным
способом проиллюстрирован на примере листового образца размером 150х150 мм, толщиной 5 мм из стали 65Г (фиг. 4). Намагничивание образца по методу "точечного полюса"
осуществлено постоянным магнитом из феррита стронция размером 14х14х32 мм, намагниченным вдоль большей стороны. Максимальная напряженность Не намагничивающего
поля на поверхности магнита составляла 67 кА/м. Размагничивание намагниченного
участка осуществлялось полем HР накладного соленоида внутренним диаметром 5 мм,
наружным 30 мм и высотой 40 мм, подключенного к регулируемому источнику постоянного тока. Измерение поля H остаточной намагниченности на поверхности образца осуществлялось датчиком Холла зонда "Пип М" прибора Щ4311 в месте максимального
значения поля от остаточной намагниченности. Представленные на фиг. 4 результаты показывают, что с увеличением напряженности HP размагничивающего поля напряженность
H поля остаточной намагниченности на поверхности образца монотонно снижается. УслоH
≤ 0,85 выполняется при изменении напряженности НР размагничивающего
вие 0,75 ≤
H0
поля в диапазоне 1 кА/м ≤ HP ≤ 2 кА/м. Для дальнейшего применения предложенного способа было выбрано значение HP = 1,365 кА/м (что соответствовало току через обмотку соленоида 300 мА).
Результаты применения известных и предложенного способов в условиях непостоянства зазора X между преобразователем и поверхностью контролируемого изделия сопоставлены на фиг. 5. Условия проведения эксперимента те же, что и в эксперименте на
фиг. 4. Намагничивание, размагничивание образца и измерение напряженности H поля
остаточной намагниченности осуществлялось через немагнитные прокладки, толщина которых была кратна 1,35 мм. Представленные на фиг. 5 результаты свидетельствуют, что в
исследованном диапазоне изменения зазора X от 0 до 5,4 мм информационные параметры
H0 и H известных способов изменяются более чем в 3 раза. Контроль температуры отпуска
изделий в этих условиях невозможен. При этих же условиях информационный параметр F
предложенного способа изменяется в пределах ± 4 %. Это делает реальным контроль температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей в производственных условиях с
высокой достоверностью.
Физическое объяснение эффективности разработанного способа в условиях непостоянства зазора X между преобразователем и изделием заключается в следующем. При выбранной
в
соответствии
с
предложенным
способом
напряженности
HР
размагничивающего поля характер зависимости H(X) практически не отличается от характера зависимости H0(X). Поэтому информационный параметр F предложенного способа, равный отношению H(X) к разности H0(X)-H(X), практически не изменяется с
изменением зазора X между преобразователем и изделием.
Таким образом, задача изобретения - повышение достоверности магнитного контроля
температуры отпуска после закалки изделий из среднеуглеродистых сталей - достигается
благодаря тому, что информационный параметр предложенного способа обладает более
высокой, чем информационные параметры прототипа и аналогов, чувствительностью к
изменениям температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей после закалки.
Достоверность контроля предложенным способом повышена также благодаря существен8
BY 13913 C1 2010.12.30
ному (более чем на порядок) снижению влияния изменений немагнитного зазора X между
преобразователем и контролируемой поверхностью изделия на результаты контроля.
Снижение трудоемкости способа при промышленном использовании достигается благодаря тому, что применение способа не требует изготовления специальных образцов для
установления режима его применения.
Источники информации:
1. Сандомирский С.Г. Применение полюсного намагничивания в магнитном структурном анализе (обзор) // Дефектоскопия, 2006. - № 9. - С. 36-64.
2. BY 9748, МПК G 01N 27/80, 2007.
3. SU 728068, МПК G 01N 27/80, 1981.
4. Матюк В.Ф., Бурак В.А. Контроль качества отпуска улучшаемых среднеуглеродистых марок сталей // Весцi НАН Беларусi, сер. фiз.-тэхн. навук. - 2008. - № 3. - С. 113-118
(прототип).
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
150 Кб
Теги
патент, by13913
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа