DE2050827C3

DE2050827C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material

Info

Publication number: DE2050827C3
Application number: DE19702050827
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.phil. 4300 Essen; Mülders Horst Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Michel
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Filing date: 1970-10-16
Publication date: 1976-12-16

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezu-•tandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material, vorzugsweise nach einer Wärmebehandlung, bei dem das Material eine Meßstrecke durchläuft, an deren Anfang es magnetisiert und an deren Ende seine scheinbare Remanenz als Maß für die physikalische Eigenschaft des Materials gemessen wird.

Der Gefügezustand eines Werkstoffes ist ein Kriterium für seine Verarbeitbarkeit. Da der Gefügezustand eines magnetisierbaren Werkstoffes die Koerzitivkraft beeinflußt, läßt sich über die Messung der Koerzitivkraft Aufschluß über den Gefügezustand des Werkstoffes gewinnen. An Stelle der Koerzitivkraft kann insbesondere bei magnetisch weichem Material auch die scheinbare Remanenz gemessen werden.

Es ist bekannt, zur Ermittlung des Gefügezustandes das Material stichprobenartig zu magnetisieren und die Koerzitivkraft an den magnetisierten Stellen zu messen. Diese stichprobenartige Messung des Gefügezustandes befriedigt aber häufig nicht. Man ist bestrebt, kontinuierlich im Durchlauf den Gefügezustand zu messen.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art, das eine kontinuierliche Messung des magnetisierbaren Materials ermöglicht, durchläuft das Material eine gerade Meßstrecke. Die am Ende der Meßstrecke ermittelte Remanenz dient dazu, die am Anfang der Meßstrecke erzeugte Magnetisierung durch eine Gegenmagnetisierung zu Null zu machen. Wird am Ende der Meßstrecke ein Meßwert ungleich Null festgestellt, dann wird eine entsprechend stärkere oder schwächere Gegenmagnetisierung im mittleren Bereich der Meßstrecke erzeugt. Die für die Gegenmagnetisierung benötigte Energie dient als Maß des gesuchten physikalischen Wertes des Materials, z. B. der Härte.

Bei diesem bekannten Verfahren bleibt unberücksichtigt, daß sich die Magnetisierung beim Durchlaufen der geraden Meßstrecke wegen der kaum zu vermeidenden Verformung des Materials innerhalb der Meßstrecke ändert, so daß man zwangläufig zu fehlerhaften Ergebnissen kommt. Darüber hinaus ist die für dieses Verfahren benötigte Einrichtung recht aufwendig, denn sie benötigt eino komplette Regelanlage (BE-PS 6 77 084).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes und genaueres Verfahren zur Ermittlung des Gefügezustandes von magnetisierbarem Material sowie eine dafür geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Material beim Durchlauf durch die Meßstrecke verformungsänderungsfrei und ohne äußere Beeinflussung der am Anfang der Meßsirecke im Material eizeugten scheinbaren Remanenz als Maß für den Gefügezustand gehalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die kontinuierliche, zerstörungsfreie Messung des Gefügezustandes über die Restmagnetisierung des Materials, indem keine absoluten, sondern vergleichbare Werte gemessen werden, denn es geht bei der Erfindung vor allem um die Feststellung irgendwelcher Fehler, die z. B. aus der Vorbehandlung des Materials, insbesondere der Wärmebehandlung stammen. Da das Material die Meßstrecke verformungsänderungsfrei durchläuft, ist gewährleistet, daß das gesamte Material unter gleichen Bedingungen gemessen wird und Fehler aus einer die scheinbare Remanenz beeinflussenden Verformung nicht auftreten.

Die Forderung, das Material beim Durchlauf durch die Meßstrecke verformungsänderungsfrei zu halten, läßt sich bei geradem Durchlauf nur schwer erfüllen. Es wird deshalb vorgeschlagen, den Verformungsgrad ungleich Null zu stellen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist mit einer am Anfang der Meßstrecke angeordneten Magneteinrichtung und einer am Ende der Meßstrecke angeordneten Meßeinrichtung zum Messen der scheinbaren Remanenz des Materials ausgestattet, wobei erfindungsgemäß im Bereich der Meßstrecke Führungsmittel für das langgestreckte Material vorgesehen sind, die es während seines Durchlaufs durch die Meßstrecke verformungsänderungsfrei halten.

Als Führungsmitte! eignet sich insbesondere eine Walze, an der das langgestreckte Material über einen großen Teil ihres Umfangs unter Spannung anliegt. Dabei kann der Bereich, in dem das Material verformungsänderungsfrei um die Walze umgelenkt wird, größer sein als die Meßstrecke. Mit solchen Führungsmitteln kann auf einfachste Weise die Forderung nach verformungsänderungsfreiem Halten des Materials während des Durchlaufs erfüllt werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Messen des Gefügezustandes eines gerade geführten Bandes in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 eine Vorrichtung zum Messen des Gefügezustandes eines um eine Walze geführten Bandes in Seitenansicht.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Magneteinrichtung 1, einer in Durchlaufrichtung eines zu prüfenden Materials 2 hinter der Magneteinrichtung 1 angeordneten Meßeinrichtung 3 und Führungsmittel 4, die das langgestreckte Material 2 während seines Durchlaufs durch die Meßstrecke M verformungsanderungsfrei halten. Die Führungsmittel können so gestaltet sein, daß sie das langgestreckte Material 2, wie in F i g. 1 dargestellt, gerade halten, sie können aber auch, wie in F i g. 2 dargestellt, eine Walze 4 sein, um die das langgestreckte Material 2 unter Spannung umgelenkt wird. Mit dem als Walze ausgebildeten Führungsmittel 4 gemäß F i g. 2 läßt sich das langgestreckte Material besonders einfach verformunpsänderungsfrei während des Durchlaufs durch die Meßstrecke M führen. Die Meßstrecke A/ liegt in der Regel innerhalb einer größeren Strecke 5. in der das langgestreckte Material 2 verformungsanderungsfrei geführt wird.

Die Magneteinrichtung 1 und die Meßeinrichtung 3 sind verschwenkbar um je eine senkrecht zur Durchlaufrichtung des Materials 2 angeordnete Achse 5, 6 in einen Halter 7 gelagert. Die Lagerung ist in dem Halter 7 derart, daß die Magneteinrichtung 1 und die Meßeinrichtung 3 entweder durch ihr Eigengewicht oder durch Federkräfte od. dgl. gegen das Material 2 gedrückt werden. Die Magneteinrichtung 1 als auch die Meßeinrichtung 3 sind mit der Lagerung in dem Halter 7 über je eine Stange 8,9 verbunden, die in sich verdrehbar ist und so eine gewisse Verschwenkbarkeit der Magneteinrichtung 1 bzw. der Meßeinrichtung 3 ermöglicht.
Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise:
Das durchlaufende, langgestreckte Material 2 wird durch Führungsmittel 4 während des Durchlaufs durch die Meßstrecke M verformungsanderungsfrei gehalten. Dies geschieht mittels einer großkalibrigen Walze 4, um die das langgestreckte Material 2 unter Spannung umgelenkt wird. Die Meßstrecke M liegt dabei innerhalb einer größeren Strecke S, in der das langgestreckte Material 2 verformungsanderungsfrei gehalten wird. Die verformungsänderungsfreie Führung ist deswegen wichtig, um unverfälschte Meßergebnisse zu erhalten. Würde sich der Verformungsgrad während des Durchlaufs durch die Meßstrecke ändern, dann würde damit eine Beeinflussung der Remanenz verbunden sein. Die Meßwerte würden dann zu fehlerhaften Aussagen über den Gefügezustand des Materials führen.

Die Vorrichtung erlaubt die kontinuierliche Messung der scheinbaren Remanenz, die eine fehlerfreie relative Aussage über den Gefügezustand des Materials zuläßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarer« Material, vorzugsweise nach einer Wärmebehandlung, bei dem das Material eine Meßstrecke durchläuft, an deren Anfang es magnetisiert und an deren Ende seine scheinbare Remanenz als Maß für die physikalische Eigenschaft des Materials gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß da". Material beim Durchlauf durch die Meßstrecke verformungsänderungsfrei und ohne äußere Beeinflussung der am Anfang der Meßstrecke im Material erzeugten scheinbaren Remanenz als Maß für den Gefügezustand gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsgrad des Materials während des Durchlaufs durch die Meßsirecke ungleich Null ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I mit einer am Anfang der Meßstrecke angeordneten Magneteinrichtung und einer am Ende der Meßstrecke angeordneten Meßeinrichtung zum Messen der scheinbaren Remanenz des Materials, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Meßstrecke (M) Führungsmittel (4) für das langgestreckte Material (2) vorgesehen sind, die es während seines Durchlaufs durch die Meßstrecke (M) verformungsänderungsfrei halten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Duichführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungsmittel (4) eine Walze vorgesehen ist, an der das langgestreckte Material (2) über einen großen Teil ihres Umfanges unter Spannung anliegt.