Пристрій для однополюсного намагнічування залізовуглецевих сплавів

Реферат: Винахід належить до галузі неруйнівного контролю фізико-механічних характеристик виробів з феромагнітних матеріалів і може бути використаний в металургії, ливарному виробництві та машинобудуванні. Пристрій для однополюсного намагнічування залізовуглецевих сплавів містить корпус, соленоїд, установлений в корпусі і підключений до джерела стабілізованого струму, та ферозонд, розміщений усередині соленоїда. На зовнішньому боці корпуса, на рівні його робочого торця, закріплено фланець з крізними отворами. До складу пристрою додатково введена трафаретна пластина, в якій виконані крізні отвори, що за розміром, кількістю і розташуванням повторюють отвори у фланці. Трафаретна пластина має діаметр, однаковий із зовнішнім діаметром фланця, а в центрі пластини виконаний додатковий крізний отвір. Контроль здійснюють по залишковій намагніченості сплаву після однополюсного намагнічування його поверхні. Пристрій дозволяє спрямовувати вісь магнітного потоку соленоїда в заздалегідь вибрану точку на поверхні сплаву та створювати в ній максимальну напруженість магнітного поля, що підвищує якість дослідження фізико-механічних властивостей матеріалів. UA 99502 C2 (12) UA 99502 C2 UA 99502 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі неруйнівного контролю фізико-механічних характеристик виробів з феромагнітних матеріалів і може бути застосований в металургії, ливарному виробництві і машинобудуванні. Відомі пристрої, за допомогою яких створюють концентрований магнітний потік, спрямовують його на поверхню сплаву, що досліджують, і по залишковій намагніченості матеріалу визначають його властивості (В.П. Табачник, Л.Д. Фридман, Г.С. Чернова, Э.Э. Федорищева. Намагничивание массивных изделий одним полюсом электромагнита. //Дефектоскопия. - 1978. - № 6. - с. 72-77; А.А. Лухович, О.В. Булатов. Магнитный контроль распределения по глубине физико-механических свойств. //Дефектоскопия. - 2005. - № 11. - с. 30-38; Г.С. Сандомирский. Применение полюсного намагничивания в магнитном структурном анализе (обзор). //Дефектоскопия. - 2006. № 9. - с. 36-64). При полюсному намагнічуванні поле залишкової індукції на поверхні зразка формується з великим радіальним градієнтом і з максимумом у вигляді гострої вершини, яка лежить на осі магнітного потоку (М.А. Мельгуй, В.Д. Пиунов, Т.В. Оленович. Топография поля остаточной намагниченности и его градиента при импульсно-локальном намагничивании. //Дефектоскопия. - 1981. № 1. - с. 37-41). Недолік відомих пристроїв полягає в тому, що вони суттєво ускладнюють або унеможливлюють прицільне спрямування осі магнітного потоку, тобто його максимальної щільності, в заздалегідь вибрану точку на поверхні сплаву, адже під час дотику до зразка її затуляє робочий торець приладу. В результаті задана напруженість поля створюється поза вибраною точкою, що викривлює як магнітну топограму, так і її залежність від поверхневої неоднорідності металу. Найбільш близьким технічним рішенням, яке вибрано прототипом, є пристрій для визначення твердості феромагнітних виробів (А.С. СРСР № 331303, опубл. 07.03.72. Б.В. № 9). В цьому пристрої магнітний потік створюється соленоїдом, у внутрішньому каналі якого закріплений ферозонд для вимірювання залишкової намагніченості. Соленоїд розташований в корпусі і підключений до джерела стабілізованого струму. Зовнішній діаметр соленоїда може складати десятки міліметрів (наприклад, соленоїд сучасного імпульсного магнітного аналізатора ИМА-6 має діаметр 50 мм (В.Ф. Матюк, В.А. Бурак, А.А. Осипов, Д.А. Пинчуков. Испульсный магнитный анализатор ИМА-6. //Дефектоскопия. - 2009. № 7. - с. 63, рис. 4 на с. 69). Отже, застосовуючи відомі пристрої, проконтролювати, чи збігається вісь магнітного потоку з вибраною точкою, неможливо. Їх низька роздільна здатність не дозволяє чутливо реагувати на поверхневі точкові дефекти, ретельно дослідити, як на магнітограму сплаву впливають крайові ефекти. Крім того, за допомогою відомих пристроїв дуже складно спрямувати вісь магнітного потоку повторно в ту саму точку після фізичних впливів на метал (термообробки, механічних навантажень) і визначити, що саме спричинило зміну залишкової намагніченості - зміна магнітних властивостей матеріалу чи зміщення від попередньої точки намагнічування. В основу винаходу поставлена задача розробити конструкцію пристрою для однополюсного намагнічування залізовуглецевих сплавів, який дозволяє багато разів спрямовувати вісь магнітного потоку в заздалегідь вибрану точку на поверхні зразка сплаву і чітко визначити її координати на його плоскості, що підвищить якість дослідження фізико-механічних властивостей матеріалів. Поставлену задачу вирішено тим, що у пристрої для локального намагнічування залізовуглецевих сплавів, який включає корпус, соленоїд, розміщений у корпусі і підключений до джерела стабілізованого струму, ферозонд, установлений усередині соленоїда, на зовнішньому боці корпуса на рівні його робочого торця, закріплено фланець з крізними отворами, інші крізні отвори, що за розміром, кількістю і розташуванням повторюють отвори у фланці, виконані в окремій трафаретній пластині, що є частиною пристрою і має діаметр, однаковий із зовнішнім діаметром фланця, а в центрі пластини виконаний додатковий крізний отвір. Конструкція запропонованого винаходу ілюстрована його схемою на фіг. 1, на фіг. 2 фланець з крізними отворами, на фіг. 3 - трафаретна пластина з крізними отворами. В корпусі 1 розміщено соленоїд 2, підключений до джерела стабілізованого струму. Усередині соленоїда установлено ферозонд 3 для вимірювання залишкової намагніченості матеріалу 4. На зовнішньому боці корпуса, на одному рівні з його робочим (нижнім) торцем, закріплено фланець 5. У фланці виготовлено крізні отвори 6, 7, 8, 9. До складу пристрою уведено трафаретну пластину 10, діаметр якої дорівнює зовнішньому діаметру фланця, а по його крізним отворам 6, 7, 8, 9 в пластині виготовлені такі самі отвори 6', 7', 8', 9'. Крім того, в центрі пластини виготовлено крізний отвір 11, що визначає точку, через яку проходить вісь магнітного потоку, оскільки поле соленоїда має осьову симетрію. 1 UA 99502 C2 5 10 15 Пристрій працює наступним чином. Точку, вибрану на поверхні сплаву для контролю, фіксують (наприклад, маркером) позначкою. Трафаретну пластину накладають на зразок 4 у такий спосіб, аби її центральний отвір 11 збігся з нанесеною позначкою, а будь-які інші два периферійні отвори не виходили за краї зразка. В цій позиції через вибрані отвори на поверхню сплаву наносять дві позначки. Потім трафаретну пластину забирають, а на поверхню зразка ставлять запропонований пристрій таким чином, щоб подібні (за розташуванням) отвори його фланця збігалися з периферійними позначками на поверхні сплаву. В цьому положенні вісь магнітного потоку буде проходити через заздалегідь вибрану точку зразка, саме в ній буде створена максимальна напруженість магнітного поля і визначена найбільша залишкова намагніченість. Кількість та розташування крізних отворів у фланці і трафаретній пластині вибирають в залежності від передбачуваних форм і розмірів зразків металу. На фіг. 1-3 подано приклад того, як при різних формах зразка 4 використано пристрій, фланець 5 і трафаретна пластина 10 якого мають чотири периферійні отвори. Пристрій дозволяє спрямовувати вісь магнітного потоку соленоїда в заздалегідь вибрану точку на поверхні сплаву, створювати в ній максимальну напруженість магнітного поля і ретельніше досліджувати фізико-механічні властивості матеріалу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 Пристрій для однополюсного намагнічування залізовуглецевих сплавів, що містить корпус (1), соленоїд (2), установлений в корпусі і підключений до джерела стабілізованого струму, та ферозонд (3), розміщений усередині соленоїда, який відрізняється тим, що на зовнішньому боці корпуса, на рівні його робочого торця, закріплено фланець (5) з крізними отворами (6, 7, 8, 9), до складу пристрою додатково введена трафаретна пластина (10), в якій виконані крізні отвори (6', 7', 8', 9'), що за розміром, кількістю і розташуванням повторюють крізні отвори у фланці, трафаретна пластина має діаметр, однаковий із зовнішнім діаметром фланця, а в центрі пластини виконаний додатковий крізний отвір (11). 2 UA 99502 C2 3 UA 99502 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4