SU1096561A1 - Method of magnetic material non-destructive checking - Google Patents

Method of magnetic material non-destructive checking Download PDF

Info

Publication number
SU1096561A1
SU1096561A1 SU823435346A SU3435346A SU1096561A1 SU 1096561 A1 SU1096561 A1 SU 1096561A1 SU 823435346 A SU823435346 A SU 823435346A SU 3435346 A SU3435346 A SU 3435346A SU 1096561 A1 SU1096561 A1 SU 1096561A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnetic field
mechanical load
sample
variable mechanical
determined
Prior art date
Application number
SU823435346A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Сергеевич Правдин
Валентина Александровна Бурцева
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Металлов Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority to SU823435346A priority Critical patent/SU1096561A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1096561A1 publication Critical patent/SU1096561A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

СПОСОБ НЕРАЗРУШАЩЕГО КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключаю-; щийс  в том, что контролируемый материал намагничивают посто нным магнитным полем и воздействуют на него переменной механической нагрузкой, отличающийс  тем, что, с целью расширени  его функциональных возможностей и повышени  чувствительности , предварительно на эталонном образце путем намагничивани  его.до насыщени  и последующего размагничивани  определ ют величину напр женности магнитного пол , при которой достигаетс  экстремум необратимой магнитоупругой чувствительности образца, после намагничивани  контролируемого материала под воздействием переменной механической нагрузкой его размагничивают до определенной на эталонном i образце величины напр женности маг- нитного пол , а во врем  приложени  (Л переменной механической нагрузки С измер ют величину приращени  посто нной индукции в контролируемом материале и по ней определ ют контролируемьш параметр. ;О ф Сл ОдMETHOD OF NON-DESTRUCTIVE MONITORING OF MAGNETIC MATERIALS, conclude-; Owing to the fact that the controlled material is magnetized by a constant magnetic field and acted upon by a variable mechanical load, characterized in that, in order to expand its functionality and sensitivity, the reference sample is preliminarily determined by magnetising it before saturation and subsequent demagnetization. magnitude of the magnetic field strength, at which the extremum of the irreversible magnetoelastic sensitivity of the sample is reached, after the magnetization of the controlled magnetic field under the influence of a variable mechanical load, it is demagnetized to a magnitude of the magnetic field strength determined on the reference i sample, and during application (L variable mechanical load C, the value of the constant induction increment in the controlled material is determined and a controllable parameter is determined from it. ; About f Sl Od

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, а именно к способам неразрушающего контрол  механических свойств изделий из магнитных материалов. Известен способ неразрушающего электромагнитного контрол  механичес ких свойств изделий, заключающийс  в том, что исследуемый и компенсационный образцы помещают в заданное переменное магнитное иоле, измер ют .. разностную выпр мленную ЭДС с измерительных катушек, исследуемый образец подвергшот механическому воздействию, повторно измер ют ЭДС а затем определ ют разность этих ЭДС, по которой и суд т о механических свойствах С 1 1Недостатком данного способа  вл ет с  разброс результатов, св занный с неуравновешенностью состо ни  ферромаг нетика при однократном механическом воздействии. Производительность мето невелика в св зи с многооперационнос тью контрол . Кроме того, при высоко температурном отпуске изменени  сигнал-а неоднозначны с изменением механических свойств сталей с содержание углерода более 0,3%, в реззшьтате че го контроль изделий, прошедших такую обработку, невозможен. Известен также способ неразрушающ го контрол  магнитных материалов, за ключающийс  в том, что образец помещают в посто нное магнитное поле, упруго деформируют при помощи однократного ударного нагружени  и по изменению магнитной индукции в образ це, измеренной с помощью баллистического гальванометра, суд т о механических свойствах 2, К недостаткам этого способа следует отнести нестабильность результа тов, св занную с неуравновешенностью состо ни  ферромагнетика при однократном ударном нагружении, и неоднозначность изменени  магнитоупругого эффекта с механическими свойствами при высоких температурах отпуска, Последнее обусловлено еще и тем, что обратимые и необратимые процессы, привод щие к изменению индукции, нос т взаимно несогласованный характер и привод т к добавочной неоднозначности . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ нерачрушающего контрол  магнитных 1 12 материалов, заключающийс  в том, что контролируе --тый материал намагничивают посто нным магнитным полем и воздействуют на него переменной механической нагрузкой - подвергают воздействию ультразвуковых колебаний EI пределах области упругой деформации , а о механических свойствах материалов суд т по величине переменной составл ющей индукции в них З. Недостатком известного спосрба  вл етс  невозможность контрол  механических свойств некоторых среднеи высокоуглеродистьгх сталей после термообработки с использованием среднего и высокотемпературного отпуска и низка  чувствительность. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу неразрушаюш.его контрол  магнитных материалов, заключающемус  в том, что контролируемый материал намагничиваиуг посто нным магнитным полем и воздействуют на него переменной механической нагрузкой , предварительно на эталонном образце путем намагничивани  его до насыщени  и последующего размагничивани  определ ют величину напр женности магнитного пол , при которой достигаетс  экстремум необратимой магнитоупругой чувствительности образца , после намагничивани  контролируемого материала перед воздействием переменной механической нагрузкой его размагничивают до определенной на эталонном образце величины напр женности магнитного пол , а во врем  приложени  переменной механической нагрузки измер ют величину приращени  посто нной индукции в контролируемом материал.е и по ней определ ют контролируемый параметр. Особенностью предлагаемого способа  вл етс  то, что контролируемьм материал намагничивают посто нным магнитным полем, а затем это поле уменьшаетс  до заранее выбранного на эталоне значени , при этом материал перемагиичиваетс  по спинке петли гистерезиса. Прикладывают к материалу переменное механическое напр жение и определ ют приращение посто нной индукции. Это приращение обусловлено необратимыми магнитоупругими релаксационными процессами. 3 Первый экстремум необратимой чувс вительности при перемагничивании по спинке петли имеет наибольшее абсолютное значение по сравнению с абсолютными значени ми магнитоупругих чувствительностей в других состо ни х . Следствием этого  вл етс  наибольший сигнал, получаемый при контроле . Происход щие в выбранном состо нии необратимые магнитоупругие изменени  индукции обусловлены ростом объема магнитной фазы с векторам спонтанной намагниченности, расположенными перпендикул рно направлению перемагничивающего пол . Такое перераспределение магнитных фаз наиболее тесно св зано со структурой материала и распределением в нем упругих напр жений, чем и обусловлены расширенные функциональные возможности и повышенна  чувствительность предлагаемого способа. Дл  выбора пол , при котором развиваютс  необратимые процессы, используетс  эталонный образец. Он представл ет собой изделие, прошедшее обработку по режиму, аналогичному . дл  контролируемых деталей, но с получением свойств наиболее магнитоупругом гких .Эталонный образец намагничиваетс  увеличивающимс  магнитным полем, затем это поле уменьшаетс  до значений между И 0 иН Н после эт го прикладываетс  переменное напр жение и определ етс  приращение посто нной индукции. После этого така  операци  повтор етс  и ищетс  значение пол , при котором приращение индукции максимально. Дл  более жест ких изделий максимум приращений индукции имеют тенденцию смещатьс  по полю и уменьшатс  по величине. Таким образом, такой выбор эталона позвол ет повысить чувствительность спос 1 за счет смещений максимумов прираба щений индукции. Способ осуществл етс  следующим образом. Были вз ты образцы из Ст.У8, прошедшие закалку от 800°С через воду в масло и отпущенные при различных температурах . В качестве эталона был вз т самый м гкий образец с твердостью 25 HRC, отпущенный при в течение 20 мин. Эталон 1амагничивалс  в коротком соленоиде (причем кра  его замыкались магнитопроводом) возрастающим полем до состо ни  технического насыщени  А/см. Затем намагничивающее поле уменьшалось до отрицательного значени . После этого в эталоне возбуждались упругие колебани  с помощью ультразвуковой установки УМ1-0,4. При этом с помощью микровеберметра Ф 190 и измерительной катушки (20 витков) надетой на образец, измер лось приращение магнитного потока в образце. При последовательном проведении таких операций установлено, что максимальное приращение потока достигаетс  при перемагн чивающем поле А/см. Затем с помощью соленоида проводилось намагничивание контролируемых образцов до А/см и перемагничивание до А/см. После этого в образцах с помощью установки УМ1-0,4 создавались упругие колебани  и микровеберметром Ф 190 и охватывающей катушкой измер лось приращение магнитного потока. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет вести контроль изделий из средне- и высокоуглеродистых сталей после таких термических обработок, которые затруднено или невозможно контролировать известными способами.The invention relates to instrumentation technology, and in particular to methods for non-destructive testing of the mechanical properties of articles made of magnetic materials. A known method of non-destructive electromagnetic control of the mechanical properties of the products consists in that the test and compensation samples are placed in a predetermined variable magnetic field, measured. The differential rectified EMF from the measuring coils, the test sample under mechanical stress, re-measured the EMF and then the difference of these EMFs is determined, by which the mechanical properties of C 1 are judged. The disadvantage of this method is the scatter of results, due to the imbalance of the ferrite state romatizing with a single mechanical action. The performance of the method is small due to multi-operative control. In addition, at high temperature tempering, changes in signal-a are ambiguous with changes in the mechanical properties of steels with a carbon content of more than 0.3%, and as a result, it is impossible to control products that have undergone such treatment. There is also known a method of nondestructive testing of magnetic materials, which consists in placing the sample in a constant magnetic field, elastically deforming with a single shock load and judging by the mechanical properties of the magnetic induction in the sample measured with a ballistic galvanometer. 2, The disadvantages of this method include the instability of the results associated with the imbalance of the state of a ferromagnet under a single shock loading, and the ambiguity of the change in magnetism. the magnetoelastic effect and mechanical properties at high tempering temperatures, due to last by the fact that the reversible and irreversible processes which lead to the induction of change worn mutually uncoordinated and lead to additional ambiguity. The closest to the technical essence of the invention is a method of non-destructive control of magnetic materials 1 12, which means that the controlled material is magnetized by a constant magnetic field and is affected by a variable mechanical load - exposed to ultrasonic vibrations EI within the elastic deformation region, and the mechanical properties of materials are judged by the magnitude of the variable component of induction in them. The disadvantage of the known method is the impossibility of mechanically controlling properties of some Middle vysokouglerodistgh steels after heat treatment using a medium and high temperature tempering and low sensitivity. The purpose of the invention is to enhance the functionality and increase the sensitivity. This goal is achieved by the fact that according to the method of its non-destructive testing of magnetic materials, the fact that the controlled material is magnetized by a constant magnetic field and is acted upon by a variable mechanical load, the value of the sample is preliminarily measured the intensity of the magnetic field, at which the extremum of the irreversible magnetoelastic sensitivity of the sample is reached, after magnetization is controlled Before a material is subjected to a variable mechanical load, it is demagnetized to a magnetic field strength determined on a reference sample, and during application of a variable mechanical load, the magnitude of the increment of the constant induction in the material being monitored is measured. The peculiarity of the proposed method is that the controlled material is magnetized by a constant magnetic field, and then this field is reduced to a value pre-selected on the standard, while the material is magnetized along the back of the hysteresis loop. A variable mechanical stress is applied to the material and the increment of the induction constant is determined. This increment is due to irreversible magnetoelastic relaxation processes. 3 The first extremum of irreversible sensitivity when reversing over the loop back has the highest absolute value compared with the absolute values of magnetoelastic sensitivities in other states. The consequence of this is the largest signal received during control. The irreversible magnetoelastic induction changes occurring in the selected state are due to an increase in the volume of the magnetic phase with spontaneous magnetization vectors located perpendicular to the direction of the magnetizing field. Such a redistribution of magnetic phases is most closely related to the structure of the material and the distribution of elastic stresses in it, and this is due to the expanded functionality and increased sensitivity of the proposed method. For selection of a floor in which irreversible processes develop, a reference sample is used. It is a product that has been processed in a similar manner. for controlled parts, but to obtain the properties of the most magnetoelastic soft. The reference sample is magnetized by an increasing magnetic field, then this field is reduced to values between AND 0 and H H after this, an alternating voltage is applied and the increment of the constant induction is determined. After that, such an operation is repeated and the field value is found at which the induction increment is maximal. For more rigid products, the maximum induction increments tend to shift along the field and decrease in magnitude. Thus, such a choice of the standard makes it possible to increase the sensitivity of spos 1 due to displacements of the maxima of induction gains. The method is carried out as follows. Samples were taken from Art. U8, quenched from 800 ° C through water to oil and released at various temperatures. The softest specimen with a hardness of 25 HRC was taken as a reference and released during 20 min. The standard is magnetized in a short solenoid (with its edges closed by a magnetic conductor) by an increasing field to the state of technical saturation A / cm. Then the magnetizing field was reduced to a negative value. After that, elastic oscillations were excited in the standard with the help of the ultrasonic unit UM1-0.4. In this case, using an F 190 microwebermeter and a measuring coil (20 turns) worn on the sample, the increment of the magnetic flux in the sample was measured. By successively carrying out such operations, it has been established that the maximum increment of flow is achieved with a reversing field A / cm. Then, using a solenoid, magnetization of the controlled samples to A / cm and remagnetization to A / cm was carried out. After that, elastic oscillations were created in the samples using the UM1-0.4 setup using an F 190 microwebermeter and the increment of the magnetic flux was measured using a covering coil. Thus, the proposed method allows monitoring of products from medium to high carbon steels after such heat treatments that are difficult or impossible to control by known methods.

Claims (1)

СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что контролируемый материал намагничивают постоянным магнитным полем и воздействуют на него переменной механической нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и повышения чувствительности, предварительно на эталонном образце путем намагничивания его.до насыщения и последующего размагничивания определяют величину напряженности магнитного поля, при которой достигается экстремум необратимой магнитоупругой чувствительности образца, после намагничивания контролируемого материала под воздействием переменной механической нагрузкой его размагничивают до определенной на эталонном образце величины напряженности магнитного поля, а во время приложения переменной механической нагрузки измеряют величину приращения постоянной индукции в контролируемом материале и по ней определяют контролируемый параметр.METHOD OF NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF MAGNETIC MATERIALS, which consists in the fact that the controlled material is magnetized with a constant magnetic field and exposed to a variable mechanical load, characterized in that, in order to expand its functionality and increase sensitivity, it is preliminarily on the reference sample by magnetizing it before saturation. and subsequent demagnetization determine the magnitude of the magnetic field at which the extremum of the irreversible magnetoelastic nosti sample after magnetizing the test material under the influence of a variable mechanical load to its demagnetized defined on the reference sample of the magnetic field intensity, and during the application of the variable mechanical load measured increment constant induction in the test material and from it determine the controlled variable. 1959601’” PIS1959601 ’” PIS 1 1096561 i1 1096561 i
SU823435346A 1982-05-07 1982-05-07 Method of magnetic material non-destructive checking SU1096561A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823435346A SU1096561A1 (en) 1982-05-07 1982-05-07 Method of magnetic material non-destructive checking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823435346A SU1096561A1 (en) 1982-05-07 1982-05-07 Method of magnetic material non-destructive checking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1096561A1 true SU1096561A1 (en) 1984-06-07

Family

ID=21010827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823435346A SU1096561A1 (en) 1982-05-07 1982-05-07 Method of magnetic material non-destructive checking

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1096561A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452928C2 (en) * 2010-06-21 2012-06-10 Александр Васильевич Радченко Method of measuring deformation and apparatus for realising said method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР №370517,.кл. Q 01 N 27/82, 1971. 2. Дефектоскопи , 1975, №1, с.37. 3. Авторское свидетельство СССР №549732, кл. Q 01 N 27/82, 1975 (прототип) . *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2452928C2 (en) * 2010-06-21 2012-06-10 Александр Васильевич Радченко Method of measuring deformation and apparatus for realising said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1282829C (en) Method and apparatus for generating and detecting magnetization response from ferromagnetic, ferrimagnetic paramagnetic, or diamagnetic materials
Amiri et al. On the role of crystal and stress anisotropy in magnetic Barkhausen noise
Nichipuruk et al. An experimental method for evaluating the critical fields of moving domain boundaries in plastically tension-deformed low-carbon wires
US4689558A (en) Non-destructive method of measuring the fatigue limit of ferromagnetic materials by use of the mechanical Barkhauser phenomenon
Roskosz et al. Magnetic methods of characterization of active stresses in steel elements
Stashkov et al. Studying field dependence of reversible magnetic permeability in plastically deformed low-carbon steels
Krause et al. Micromagnetic techniques
SU1096561A1 (en) Method of magnetic material non-destructive checking
Stashkov et al. Magnetic non-destructive testing of residual stresses in low carbon steels
Tiitto Influence of elastic and plastic strain on the magnetization process in Fe-3.5% Si
Mandal et al. Detection of stress concentrations around a defect by magnetic Barkhausen noise measurements
Rabung et al. Micro-Magnetic Evaluation of Micro-Residual Stresses of the II nd and III rd Orders
Kachniarz et al. Magnetoelastic Villari effect in ferrite materials for force and stress sensors working in low magnetizing field region
SU1719975A1 (en) Method of non-destructive testing of mechanical properties of ferromagnetic products
RU2748850C1 (en) Method of use of varying magnetic field for identifying parameters of residual magnetization of ferromagnetic objects as analogue to effect of mechanical stress
SU436305A1 (en) METHOD FOR TESTING FERROMAGNETIC MATERIALS
Moses et al. Stress sensitivity of the AC magnetic properties of permendur after various heat treatments
SU1113732A1 (en) Electromagnetic acoustic method of quality control of articles of ferromagnetic materials
Gorkunov et al. Effect of deviation from coaxiality between the directions of magnetization and mechanical strain on the results of magnetic testing of elastic strain in steels
RU2658595C1 (en) Device for non-destructive testing of compressive mechanical stresses in low-carbon steels
Kostin et al. Application of coercimetry to assess the functional properties of materials
Samimi et al. Manufacturing inspection of electrical steels using magnetic Barkhausen noise: Residual stress detection
Gorkunov et al. Differential evaluation of the magnetic state of wire packages
Maciakowski et al. Measurements of the mechanical Barkhausen noise in ferromagnetic steels
RU2069343C1 (en) Process of testing wear resistance of steels and alloys