SU970228A1

SU970228A1 - Способ измерени осевых остаточных напр жений первого рода в ферромагнитных издели х

Info

Publication number: SU970228A1
Application number: SU813281395A
Authority: SU
Inventors: Владимир Андреевич Дубров; Александр Юрьевич Фадеев; Евгения Николаевна Зиборова
Original assignee: Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
Priority date: 1981-04-17
Filing date: 1981-04-17
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относится к неразрутающим электромагнитным методам определения механических напряжений и предназначено для определения знака и величины осевых остаточных напряжений на поверхности ферромагнитных изделий, например, горячекатаного полосового и сортового проката.

Известен способ определения осевых остаточных напряжений по степени магнитной анизотропии, обусловленной этими напряжениями. По этому способу контролируемый участок изделия намагничивают приставные электромагнитом переменного тока под углом 45° к направлению действия напряжения и измеряют ЭДС, наведенную в ° обмотке другого электромагнита, установленного между полюсами первого и под углом 90° к нему. По величине измеренной ЭДС судят об уровне напряжения [1].

Однако точность его недостаточна, так как степень магнитной анизотропии, обусловленная напряжениями, зависит от химического состава материала и его структурного состояния.

Известен способ определения осевых остаточных напряжений в сталь2 ной канатной проволоке. По этому способу образец подвергают нагружению, строят зависимость магнитной с характеристики образца от величины нагрузки и по абсциссе точки перехода криволинейной части_;зависимости в прямолинейную определяют максимальное значение осевых остаточных 10 напряжений (2].

Однако точность определения остаточных напряжений невысокая, так как точно определить точку пе. рехода криволинейной части зависимости магнитной характеристики в прямолинейную, а следовательно, и нагрузку, соответствующую этому переходу, затруднительно. Кроме того, способ не применим в тех случаях, когда для осуществления указанного выше перехода образец необходимо деформировать в упругопластической области, в результате чего происходит релаксация остаточ25 _Ных напряжений и их перераспределение по поперечному сечению образца. Способ нельзя использовать для определения поверхностных остаточных напряжений, когда они не совпадают 30 _с максимальными по сечению образца.

Цель изобретения - повышение точности.

Цель достигается тем, что в способе определения осевых остаточных напряжений первого рода в ферромагнитных изделиях, основанном на изменении магнитной характеристики при деформации, создают осевые напряжения от внешней нагрузки, измеряют степень поверхностной магнитной анизотропии, при нулевом значении которой определяют величину напряжения от внэшней нагрузки, и деформацию, измеряют остаточную деформацию, а остаточные напряжения определяют из соотношения где ё_осг- остаточные напряжения;

б₀ - напряжения от внешней нагрузки, при нулевом значении 'степени поверхностной магнитной анизотропии;

ε₀ - деформация при нулевом значении степени п-оверхностной магнитной анизотропии;

- остаточная деформация.

На чертеже изображены зависимость степени поверхностной магнитной анизотропии от напряжения от внешней нагрузки б (кривая 1) и зависимость деформации контролируемого места g от напряжения от внешней нагрузки б (кривая 2) .

Изобретение может быть реализовано с помощью устройства, содержащего испытательную машину или любое другое нагружающее приспособление, датчик магнитной анизотропии, тензодатчик и измерительную аппаратуру.

Так например, для определения осевых остаточных напряжений первого рода на поверхности полосы эту полосу с приклеенным к ней тензодатчиком сопротивления и прижатым датчиком магнитной анизотропии устанавливают на опоры испытательной машины или нагружающего приспособления и создают осевые напряжения от внешней нагрузки, например, при деформации чистым изгибом, уменьшающие степень поверхностной магнитной анизотропии. При нулевом значении ЭДС датчика магнитной анизотропии, что соответствует нулевому значению сте°пени поверхностной магнитной анизотропии, определяют в контролируемом месте величину напряжения от внешней нагрузки б₀ путем деления изгибающего момента ца момент сопротивления W полосы и с помощью тензодатчика измеряют деформацию ё₀.Затем снимают нагрузку и определяют остаточную деформацию . Подставляют эти значения <5₀, в зависимость (1) и вычисляют остаточные напряжения. Первоначальная геометрическая форма возвращается полосе путем противоизгиба.

В способе момент равенства нулю степени поверхностной магнитной анизотропии при нагружении изделия определяется с большой точностью. Поэтому с большой точностью определяются необходимые для расчета остаточных напряжений по зависимости (1) значения напряжения от внешней нагрузки и деформация, соответствующие указанному моменту, а следовательно, и сама величина остаточных напряжений. При этом на результаты определения не оказывают влияние химический состав ферромагнитного материала изделия и его структурное состояние, так как от этих факторов не зависит момент равенства нулю поверхностной магнитной анизотропии при нагружении.

Кроме того, по сравнению с известными аналогичными решениями изобретение имеет то преимущество,· что для его осуществления не надо знать модуль упругости материала контролируемого изделия и точное значение коэффициента чувствительности тензодатчика. Необходимые для определения остаточных напряжений значения деформации контролируемого места €₀ и можно измерять в относительных единицах. Это также повышает точность определения остаточных напряжений, так как на их расчетное значение не сказывается неизбежное отличие коэффициента тензочувствительности датчиков сопротивления используемой партии от указанного в сертификате.

Остаточные напряжения по данному способу можно определять при любом их распределении по поперечному сечению и длине изделия.

Claims

1.Журнал Измерительна техника , 1970, 10, с. 35-38,

2.Авторское свидетельство СССР 216345, кл. G 01 L 5/10, 1966.

ef