SU708795A1

SU708795A1 - Method for determining mechanical properties of products from ferromagnetic materials

Info

Publication number: SU708795A1
Application number: SU772498732A
Authority: SU
Inventors: М.А. Мельгуй; В.Б. Кратиров
Original assignee: Отдел Физики Неразрушающего Контроля Ан Бсср
Priority date: 1977-06-20
Filing date: 1977-06-20
Publication date: 1982-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и предназначено дл использовани при контроле качества термической обработки и определени механических свойств ферромагнитных изделий в любых отрасл х промышленности.The invention relates to non-destructive testing of products made of ferromagnetic materials and is intended for use in controlling the quality of heat treatment and to determine the mechanical properties of ferromagnetic products in any industry.

Известен способ определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, при котором изделие намагничивают одиократным воздействием аксиально симметричного магнитного пол , направленного перпендикул рно к поверхности издели , и считывают тангенциальную составл ющую локального магнитного пол остаточной намагниченности, по которой суд т о величине механического параметра . В устройстве, реализующем данный сиособ, в качестве узла намагничнвани использован посто нный магнит 1.The known method of determining the mechanical properties of products made of ferromagnetic materials, in which the product is magnetized by a single impact of an axially symmetric magnetic field directed perpendicular to the surface of the product, and the tangential component of the local magnetic field of the residual magnetization, which is used to judge the mechanical parameter value, is read. In the device implementing this method, a permanent magnet 1 is used as the magnetization node.

Недостатком известного способа вл ютс нестабильность результатов контрол , обусловленна высокой чувствительностью к зазору и к анизотропии структуры материала , и необходимость предварительного размагиичиваии издели при каждом иовом измерении и иосле контрол .The disadvantage of this method is the instability of the results of the control, due to the high sensitivity to the gap and to the anisotropy of the structure of the material, and the need for preliminary demagnetization of the product with each individual measurement and after the control.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ определени механических свойств изделий The closest to the proposed technical essence is a method for determining the mechanical properties of products

из ферромагнитных материалов, заключающийс в том, что изделие намагничивают аксиально симметричным магнитным полем , ось симметрии которого перпендикул риа к поверхности испытуемого издели , п считывают градиент остаточного локального пол вдоль оси симметрии, по величине которого онредел ют механические свойства. Указанный способ реализуетс импульсным магнитным анализатором ИМА-2А ,2.From ferromagnetic materials, the product is magnetized by an axially symmetric magnetic field, the axis of symmetry of which is perpendicular to the surface of the test product, and η reads the residual local field gradient along the axis of symmetry, the value of which determines the mechanical properties. This method is implemented by an IMA-2A, 2 pulse magnetic analyzer.

Однако дл этого способа характерна низка стабильность контрол толстых изделий , вли ние их магнитной предыстории на показани прибора, поэтому дл коитрол проката толщиной свыше 4 мм этот способ не может быть использован.However, this method is characterized by low stability control of thick products, the influence of their magnetic history on the instrument readings, therefore this method cannot be used for coitrol rolled products with a thickness of more than 4 mm.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона контролируемых толщин.The aim of the invention is to expand the range of controlled thicknesses.

Поставленна цель достигаетс тем, что изделие намагничивают серией импульсов с возрастающей амилитудой, а затем серией импульсов с убывающей амплитудой, а в серии импульсов с возрастающей амплитудой выбирают максимальную амплитуду из услови получени неизмеииого значени градиента остаточной намагниченности .The goal is achieved by the fact that the product is magnetized by a series of pulses with increasing amilitude, and then by a series of pulses with decreasing amplitude, and in a series of pulses with increasing amplitude, the maximum amplitude is chosen from the condition that a residual magnetization gradient is obtained.

На чертел е изображена зависимость градиеита остаточной намагниченности УЯThe plot shows the dependence of the gradieite of the residual magnetization of the PL

от изменеЕИЯ напр женности импульсного намагничивающего пол при воздействии на изделие серией импульсов с возрастающей , а затем с убывающей амплитудой.by changing the intensity of the pulsed magnetizing field when a series of pulses is applied to the product with increasing and then with decreasing amplitude.

СпосОб осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Устанавливают преобразователь на контролируемую поверхность, при этом о0мотка намагничивани (соленоид) подключена к источнику импульсного тока. Пропускают через обмотку намагничивани серию импульсов тока, амплитуда которых от импульса к импульсу возрастает до Mai симальной величины, при которой градиент магнитного пол остаточной намагниченности неизменен. Затем продолжают намагничивание издели серией импульсов с убывающей до нул амплитудой. Считывают градиент остаточного локального пол вдоль оси симметрии пол намагничивани с помощью известной феррозондовой схемы . На основании статистических данных определ ют вид коррел ционного уравнени , с помощью которого по величине градиента остаточного магнитного пол определ ют механические свойства изделий (твердость, предел прочности, предел текучести и т. д.).The transducer is installed on a controlled surface, and the magnetization feedback (solenoid) is connected to the source of pulsed current. A series of current pulses is passed through the magnetizing winding, the amplitude of which from pulse to pulse increases to Mai of the maximum value at which the magnetic field gradient of the residual magnetization is unchanged. Then continue the magnetization of the product by a series of pulses with an amplitude decreasing to zero. The residual local field gradient is read along the axis of symmetry of the magnetization field using a known ferro probe circuit. Based on the statistical data, the form of the correlation equation is determined, with which the mechanical properties of the products (hardness, tensile strength, yield strength, etc.) are determined from the magnitude of the residual magnetic field gradient.

При намагничивании серией импульсов возрастающей амллитуды из исходного размагниченного состо ни градиент пол остаточной намагниченности возрастает по кривой 1 до некоторого максимума, далее следует спад, обусловленный действием вихревых . токов. Конечное значение градиента УЯ1 определ етс максимальной амплитудой в серии. При последующем воздействии на изделие серии убывающих до нул импульсов магнитного пол градиент пол остаточной намагниченности значительно возрастает по кривой 2. Величина конечного значени градиента V/fm может быть измерена с более высокой точностью . Если в исходном состо нии изделие имеет некоторую отрицательную намагниченность с величиной градиента - VHi, то после воздействи серии импульсов с возрастающей амплитудой при той же конечной максимальной амплитуде Ямакс гр.адиент пол остаточной намагниченности , измен сь по одной из кривых 1, будет иметь значение VЯI, а после серии импульсов с убывающей амплитудой - значение УЯт.When a series of impulses of increasing amplitude is magnetized from the initial demagnetized state, the gradient field of the residual magnetization increases along curve 1 to a certain maximum, followed by a decrease due to the vortex effect. currents. The final gradient value of UL1 is determined by a maximum amplitude in a series. With the subsequent impact on the product of a series of decreasing magnetic field pulses to zero, the gradient of the residual magnetization field increases significantly in curve 2. The magnitude of the final value of the V / fm gradient can be measured with higher accuracy. If in the initial state the product has a certain negative magnetization with the magnitude of the gradient - VHi, then after the action of a series of pulses with increasing amplitude at the same final maximum amplitude, Yamax gr. , and after a series of pulses with a decreasing amplitude, the value of the FLT.

При исходном состо нии издели с полол ительной остаточной намагниченностьюIn the initial state of the product with a polar residual magnetization

УЯй величина градиента пол остаточной намагниченности под действием серии импульсов с возрастающей амплитудой будет измен тьс по кривой 2 и примет значение VHi, а при последующем воздействии серией импульсов с убывающей амплитудой будет увеличиватьс по кривой 2 и примет значение УЯ„1. То есть независимо от магнитной предыстории издели результат считывани VHm будет определ тьс лишьThe value of the gradient field of the residual magnetization under the action of a series of pulses with increasing amplitude will vary in curve 2 and will take the value VHi, and upon subsequent exposure by a series of pulses will decrease in amplitude along curve 2 and will take the value WY = 1. That is, regardless of the magnetic history of the product, the result of reading the VHm will be determined only

максимальной амплитудой пол намагничивани , величина которой, в свою очередь, зависит от толщины издели и структуры материала, т. е. его физико-механических свойств.the maximum amplitude of the magnetization field, the value of which, in turn, depends on the thickness of the product and the structure of the material, i.e., its physical and mechanical properties.

Claims

1. A method for determining the mechanical properties of products made of ferromagnetic materials, in which the product is magnetized by an axially symmetric field, the axis of symmetry of which is perpendicular to the surface of the product, and the residual local field gradient is measured along the axis of symmetry, the magnitude of which determines the mechanical properties that differ The fact that, in order to expand the range of controlled thicknesses, the product is magnetized by a series of

pulses with increasing amplitude, and then a series of pulses with decreasing amplitude.

2. A method according to claim 1, characterized in that in a series of pulses with increasing amplitude, the maximum amplitude is chosen from the condition of obtaining a constant residual magnetization gradient value.

Sources of information taken into account in the examination

1.Forster, Leitschrift fur Metallkunde, Bd45, H4, 245, 1954.

2..Melguy M. A. Sb. Non-destructive methods and means of control and their application in industry. Minsk, 1973, p. 81 (prototype).

7 stop

Vh.

UNL

-VH,