способ контроля качества ферромагнитных изделий
Классы МПК: | G01N27/80 определение механической твердости, например путем измерения напряженности насыщения или остаточной напряженности магнитного поля ферромагнитных материалов |
Автор(ы): | Чулкова А.А., Захаров В.А., Ульянов А.И., Горкунов Э.С., Антонов А.В. |
Патентообладатель(и): | Физико-технический институт со специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского отделения РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-06-14 публикация патента:
27.12.1995 |
Изобретение относится к неразрушающему контролю качества ферромагнитных изделий и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности. Цель расширение номенклатуры контролируемых изделий и повышение достоверности контроля. Для этого изделие намагничивают до насыщения, выключают намагничивающее поле, размагничивают изделие до заданного значения индукции, повторно намагничивают изделие. При этом измеряют текущие величины индукции B изделия и напряженности He внешнего магнитного поля, вычисляют текущую величину вспомогательного параметра A, являющегося функцией напряженности He, а также коэффициента размагничивания контролируемых изделий N и "эталонных" изделий N
. В момент равенства индукции B и параметра A фиксируют значение параметра контроля Bк. 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051141/697.gif)
Формула изобретения
СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что изделия намагничивают до насыщения, выключают намагничивающее поле, размагничивают изделие до заданного значения индукции, повторно намагничивают изделие, одновременно измеряют текущие величины индукции B изделия и напряженности He внешнего магнитного поля, вычисляют текущую величину вспомогательного параметра A и в момент равенства текущих значений индукции B и вспомогательного параметра A определяют величину индукции Bk, по которой судят о качестве изделия, отличающийся тем, что текущую величину вспомогательного параметра определяют по формуле![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-10t.gif)
где
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051054/956.gif)
N коэффициент размагничивания контролируемых изделий;
N
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051141/697.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических характеристик ферромагнитных материалов и изделий по магнитным параметрам. Известен способ контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий с большим коэффициентом размагничивания N по величине остаточной магнитной индукции Вr [1]Недостатком способа является низкая достоверность контроля изделий из сталей с содержанием углерода более 0,3% из-за неоднозначности связи между механическими свойствами и магнитным параметром контроля [2]
Для контроля качества термической обработки изделий из стали с содержанием углерода более 0,3% применяют частичное размагничивание постоянным или переменным магнитным полем из состояния остаточного намагничивания изделия [3, 4]
Наиболее близким к изобретению является способ контроля качества ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения, включают намагничивающее поле, размагничивают изделие до заданного значения индукции, повторно намагничивают изделие, одновременно измеряют текущие индукции В изделия и напряженности Не внешнего магнитного поля, вычисляют текущую величину вспомогательного параметра А, пропорциональную напряженности Не, и в момент равенства текущих значений индукции В и вспомогательного параметра А определяют величину индукции Вк, по которой судят о качестве изделия [5]
Недостатком известного способа является низкая достоверность контроля и ограниченная номенклатура контролируемых изделий. Изобретение направлено на повышение достоверности контроля в широком диапазоне типоразмеров контролируемых изделий. Это достигается тем, что в способе контроля качества ферромагнитных изделий, при котором контролируемое изделие намагничивают до насыщения, включают намагничивающее поле, размагничивают изделие до заданного значения индукции, повторно намагничивают изделие, одновременно измеряют текущие величины индукции В изделия и напряженности Не внешнего магнитного поля, вычисляют текущую величину вспомогательного параметра А по формуле
A=
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381t.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051054/956.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051054/956.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051054/956.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051058/8776.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051054/956.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051040/963.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051040/963.gif)
tg
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-2t.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-3t.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051058/8776.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-4t.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051009/8773.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
tg
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051141/697.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051058/8776.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-5t.gif)
Там же показана прямая, соответствующая контролируемым изделиям с коэффициентом размагничивания N < N", проведенная под углом
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
tg
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051141/697.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-6t.gif)
tg
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051006/945.gif)
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-7t.gif)
Далее с учетом (1) и (2) имеем
A
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-8t.gif)
Таким образом, если в процессе повторного намагничивания контролируемого изделия от индукции Вр" производить измерение текущих величин индукции В и напряженности Не внешнего магнитного поля, вычислять текущую величину вспомогательного параметра А по формуле (5), то в момент равенства текущих значений В и А будет зафиксировано значение параметра контроля Вк Вd". Способ контроля заключается в следующем. Контролируемое изделие 5 (фиг. 1) устанавливают внутрь катушки 4 и с помощью источника 2 намагничивают до насыщения в поле соленоида 1. После выключения намагничивающего тока производят частичное размагничивание изделия в соленоиде и измеряют текущее значение индукции В с помощью катушки 4, интегратора 6 и измерителя 7 индукции. Размагничивание изделия ведут до заданного значения В Вр". При достижении индукции Вр" изделие повторно намагничивают (перемагничивают по кривой возврата). При этом измеряют текущее значение индукции В, напряженности Не внешнего магнитного поля (с помощью преобразователя 3 "ток-напряженность магнитного поля") и вычисляют текущую величину вспомогательного параметра А по формуле (5). В момент равенства сравниваемых величин фиксируют значение В А Вd" Вк и по нему с использованием градуировочного графика, полученного на "эталонных" изделиях, определяют качество контролируемого изделия. Например, если в качестве "эталонных" изделий из стали 40Х взять образцы с коэффициентом размагничивания N" 0,0095, а индукцию размагничивания принять Вр"= -0,1 Тл, то градуировочным графиком будет зависимость Вd"(Tотп), изображенная кривой 4 на фиг. 6. При этом изделия из стали 40Х с любым типоразмером и соответствующим коэффициентом размагничивания N могут быть проконтролированы с достаточной достоверностью по приведенному способу с использованием одной и той же градуировочной характеристики Вd"(Тотп). Для этого необходимо все изделия данного типоразмера размагничивать до Вр" -0,1 Тл, а параметр А рассчитывать по формуле, полученной из (5)
A
![способ контроля качества ферромагнитных изделий, патент № 2051381](/images/patents/421/2051381/2051381-9t.gif)
Класс G01N27/80 определение механической твердости, например путем измерения напряженности насыщения или остаточной напряженности магнитного поля ферромагнитных материалов