Спосіб контролю механічних властивостей чавуну в відливках

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) SU,,,, 1516940 (51)4 А1 G 01 N 27/80 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4334318/25-28 (22) 30.10.87 (46) 2 3 . 1 0 . 8 9 . Бюл. № 39 (71) Запорожский автомобильный завод "Коммунар" (72) А.Ш.Миневич и Г.Ю.Шульте (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1056040, к л . G 01 N 27/80, 1982. Русин П.И. Магнитнае структуроскопия термически обработанного чугуна. Изд-во Ростовского университета, 1978. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧУГУНА В ОТЛИВКАХ ' ( 5 7 ) Изобретение о т н о с и т с я к н е р а з р у шающему контролю. Цель и з о б р е т е н и я повышение д о с т о в е р н о с т и к о н т р о л я . Для Изобретение о т н о с и т с я к н е р а з р у шающему контролю и может быть исполь зовано д л я определения механических с в о й с т в к о в к о г о , с е р о г о и высокопроч ного ч у г у н а в о т л и в к а х . Цель и з о б р е т е н и я - повышение д о с т о в е р н о с т и к о н т р о л я за с ч е т о б е с п е чения однозначной з а в и с и м о с т и между определяемым магнитным параметром магнитной проницаемостью, и м е х а н и ческими с в о й с т в а м и и з д е л и я . На ф и г . 1 п р е д с т а в л е н а з а в и с и мость между ЭДС э л е к т р о м а г н и т н о г о п р е о б р а з о в а т е л я и магнитной п р о н и цаемостью измеренных при различных параметрах намагничивающего п о л я от т в е р д о с т и о т л и в о к ; на фиг. 2 - форма комбинированного магнитного п о л я . В т а б л и ц е даны параметры режимов намагничивания, Г ' " э т о г о контролируемую отливку помещают в переменное магнитное поле п р е о б р а з о в а т е л я и измеряют магнитную п р о ницаемость е е м а т е р и а л а , по к о т о р о й судят о е г о механических с в о й с т в а х . При этом н а м а г н и ч и в а н и е о т л и в к и о с у ществляют комбинированным полем, с о держащим постоянную составляющую, в е личина к о т о р о й у с т а н а в л и в а е т с я в с о о т в е т с т в и и с формой графита в ч у г у н е , и переменную составляющую в виде импульсов к о л о к о л о о б р а з н о й формы с р е гулируемой амплитудой, не превышающей 1/10 п о с т о я н н о й составляющей, и д л и т е л ь н о с т ь ю , равной l / З ч а с т и п е риода к о л е б а н и й к о л е б а т е л ь н о г о контура п р е о б р а з о в а т е л я . 3 з . п . ф-лы, 2 ил., 1 табл. Способ р е а л и з у е т с я следующим о б р а зом. Перед н а ч а л о м к о н т р о л я м е х а н и ч е с ких с в о й с т в ч у г у н а на о б р а з ц а х , в з я тых из контролируемой п а р т и и , о п р е деляют с т р у к т у р у графита м е т а л л о г р а фическим м е т о д о м . Затем устанавливают соответствующую э т о й форме графита оптимальную величину н а п р я ж е н н о с т и м а г н и т н о г о пол я , например, для серого чугуна ( п л а с т и н ч а т а я форма г р а ф и т а ) , н а п р я женность э т о г о оптимального м а г н и т н о го поля с о с т а в л я е т 4 0 - 6 0 А/м, к о в к о го ч у г у н а ( к о м п а к т н а я форма г р а ф и т а ) • 2 8 0 - 3 5 0 А/м, высокопрочного ч у г у н а с шаровидным графитом - 4 8 0 - 5 2 0 А/м. Таким о б р а з о м , о п р е д е л и в на э т а л о н ных о б р а з ц а х , в з я т ы х из к о н т р о л и р у е мой п а р т и и о т л и в о к , форму гр^фитч м е 516940 таллографическим путем (.например, пластинчатый графит), по приведенным данным устанавливают, что контролировать данную партию необходимо при напряженности магнитного поля 50 А/м. Контролируемую отливку с помощью преобразователя, являющегося элементом колебательного контура„ намагничивают комбинированным магнитным по- 10 лем, содержащим постоянную составляющую, величина которой устанавливается в соответствии с формой графита в чугуне, определяемой на эталонных образцах, и переменную составляющую в виде импульсов колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, равной не более 1/10 постоянной составляющей, и длительностью, равной 1/3 части периода колебаний колебательного 20 контура преобразователя. Измеряют ЭДС индикаторной обмотки преобразователя, по которой судят об изменении магнитной проницаемости отливок и, следовательно, об их механических свой- 25 ствах. , П р и м е р. Из контролируемой партии отливок выбирают несколько штук и металлографическим путем определяют в них формы графита. Устано30 вив, что она, например, соответствует графиту серого чугуна, выбирают постоянную составляющую напряженности магнитного поля в преобразователе равной 50 А/м. Составляют кочебательный контур преобразователя из индук- 35 тивности намагничивающей обмотки, конденсаторов, источника переменного напряжения. Определяют период колебаний колебательного контура, в приме40 ре он совпадает с периодом колебаний, генерируемых источником переменного напряжения, и равен 33-10" 4 с. Устанавливают параметры генератора импульсов такими, что образовываются 45 импульсы колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, создающие переменную составляющую магнитного поля, равную 1/10 величины напряженности магнитного поля в преобразователе, т.е. 5 А/м, и длительностью, 50 равной 1/3 периода, т.е. 11-10" с. Помещают контролируемую отливку в преобразователь, намагничивающая обмотка которого питается от генератора импульсов и от источника постоян- 55 ного тока. Параметры импульса тока, питающего преобразователь, получаются простым пересчетом и для конкрет ного преобразователя прямоугольной формы 100*50^30 мм с количеством вигков первичной обмотки, равным 860, составляют „ 90 мА и 9 мА. , С помощью индикаторной обмотки определяют изменение магнитной индукции в преобразователе, вызванной контролируемой отливкой. Это изменение индукции пропорционально магнитной проницаемости отливки. По зависимости между магнитной проницаемостью и механическими свойствами, установленной на эталонных образцах, определяют механические свойства контролируемой отливки. Соотношения между длительностью импульса и периодом питающего напряжения, амплитудой импульса и его постоянной составляющей подобраны экспериментально таким образом, чтобы устранить неоднозначность между магнитными и механическими параметрами контролируемых изделий. Как видно из данных, приведенных в таблице, коэффициент линейной корреляции между магнитной проницаемостью, измеряемой при режимах намагничивания 1 - 10, и твердостью отливок максимален для режимов 2,10> что соответствует соотношению между амплитудой импульсов и постоянной составляющей, равному 1/10, и между длительностью импульсов и периодом колебаний колебательного контура преобразователя, равному 1/3. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ контроля механических свойств чугуна в отливках, заключающийся в том, что проверяемую отливку помещают в переменное магнитное поле преобразователя, измеряют ее магнитную характеристику и по заранее у с тановленной корреляционной зависимости определяют механические свойства чугуна, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что» с целью повышения достоверности контроля, используют преобразователь , являющийся элементом колебательного контура, отливку намагничивают комбинированным магнитным полем, содержащим постоянную составляющую, величина А которой устанавливается по зависимости между напряженностью магнитного поля и формой графита в чугуне, и переменную составляющую в виде импульсов колоколообразной формы с регулируемой амплитудой, не пре 5 151 6940 ' < вышающей 1/10 постоянной составляю3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щей, и длительностью t , равной 1/3 щ и й с я тем, что для чугуна, хачасти периода колебаний колебательнорактеризуемого компактной формой гра го контура преобразователя, а в кафита, величина А постоянной с о с т а в честве магнитной характеристики исляющей выбирается из условия 280 ї А < Г пользуют магнитную проницаемость. £ 350, А/м. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю 4. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для чугуна, х а щ и й с я тем, что для чугуна, х а рактеризуемого пластинчатой формой Q рактеризуемого шаровидной формой гра графита, величина А постоянной с о с фита, величина А постоянной с о с т а в тавляющей выбирается из условия ляющей выбирается из условия 480 ^ А ^ 40 ^ А ^ 6 0 ' А/м. ^ 520, А/м. Параметры комбинированного намагничивания Постоянная составляющая А, А/м Переменная составляющая: амплитуда а, А/м длительность С , с период Т, с Коэффициент линейной корреляции между Магниткой проницаемостью и твердостью отлнвок Режим намагничивания 50 50 50 2 11 ю-4 33 10"* 5 11 10 -4 33 10 -4 10 33 0,82 0,96 0,80 1] 50 1 ю ю-* 5 5,5 33 100 • 50 кг* 4 ю 0,74 5 50 1 16,5-10^1 10" 33-Ю"* 2 0,77 0,51 200 2S0 твердость, на Фиг.1 100 66133 ю-'1 кг - 0,5Д 50 50 20 1 1• І 0 33 -10 * 50 11 33 0,72 0,56 4 ю-' -ю-4 360 2 2 •10 -I 6 10 0,91 1516940 п и г а Хітах. 1 1 t ГС і 0 J\ / \ J v г Фиг Z Редактор Н.Бобкова Составитель И.Рекунова Техред А.Кравчук Корректор н,Король Заказ 6385/47 Тираж 789 Подписное БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.