Способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий и устройство для его осуществления

 

ССОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . 1. Способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий , заключающийся втом, что контролируемое изделие намагничивают до насьпцения и измеряют величину поля остаточной намагниченности, отличающийся тем, что, с целью выявления топологически пло ноупакованных фаз (типа (: ) в структуре немагнитных материалов на никелевой основе, изделие охлаждают до криогенных температур, намагничивают его, измеряют величину поля остаточной намагниченности в охлажденном состоянии, определяют разность величин поля остаточной намагниченности до и после охлаждения и по полученной разности определяют качество структуры материала изделий. 2. Устройство для электр.омагнитного контроля качества структуры материала изделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий, устанавливаемые последовательно вдоль линии перемещения изделий блок намагничивания и измеритель величины поля остаточной намагниSi ченности, последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узел, отличающеес я тем, что с целью выявления топологически плотноупакованных фаз (типа ), оно снабжено устанавливаемым за измерителем величины поля остаточной намагниченности блоком охлаждения, вторым блоком намагничивания вторым измерителем поля остаточной намагниченности, располагаесо со мыми в зоне действия блока охлаждения , и сумматором, к входам которо00 го подключены выходы измерителей величины поля остаточной намагниченности , а к выходу - блок управления сортировкой.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.(51)4 С 01 N 27/80 27 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М%

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3699126/25-28 (22) 08.02.84 (46) 30.07.85. Бюл. N 28 (72) Ф.Д.Киселев (53) 620.179.142(088.8) (56) Симс Ч., Хагель В. Жаропрочные сплавы. М., Металлургия, 1976, с. 42-45, 66-67.

Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.B.Êëþåâà, к.2, М.: Машиностроение, 1976, с. 86 (прототип). (54)(57) СЦОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий, заключающийся втом, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения и измеряют величину поля остаточной намагниченности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

Ъ выявления топологически плотноупакованных фаз (типа 5 ) в структуре немагнитных материалов на никелевой основе, изделие охлаждают до криогенных температур, намагничивают его, измеряют величину поля остаточ„„SU„„3 170338 A ной намагниченности в охлажденном состоянии, определяют разность величин поля остаточной намагниченности до и после охлаждения и по полученной разности определяют качество структуры материала изделий.

2. Устройство для электромагнитного контроля качества структуры материала изделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий, устанавливаемые последовательно вдоль линии перемещения изделий блок намагничивания и измеритель величины поля остаточной намагниченности, последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узел, отличающеес я тем, что с целью выявления топологически плотноупакованных фаз (типа 6 ), оно снабжено устанавливаемым за измерителем величины поля остаточной намагниченности блоком охлаждения, вторым блоком намагничивания, вторым измерителем поля остаточной намагниченности, располагаемыми в зоне действия блока охлаждения, и сумматором, к входам которого подключены выходы измерителей величины поля остаточной намагничен. ости, а к выходу - блок управления

; сортировкой.

1170338.изобретение относится к неразрушающему контролю качества структуры материала и предназначено для контроля лопаток газовых турбин, изготовленных, например, из сплавов

5 на никелевой основе, для выявления в-материале лопаток топологически плотноупакованных фаз (типа 6 ), выделение которых может произойти в процессе изготовления лопаток при

1О их термической обработке, а также . в эксплуатации и ухудшает прочностные и пластические характеристики сплава, Известен способ контроля качества структуры жаропрочных материалов, позволяющих выявить в структуре материала топологически плотноупакованные фазы (типа б ) путем металлографического анализа, заключающийся в приготовлении образцов (шлифов), травлении их поверхности специальными реактивами и последующем исследовании под микроскопом протравленной поверхности для идентификации, оценки качества и расположения структурных составляющих сплава.

Недостатками известного способа являются необходимость разрезки контролируемого изделия, трудоемкость ЗО и то, что он плохо поддается автоматизации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают до насьпцения и измеряют величину поля остаточной намагниченности. Измеренный g} сигнал используют для определения качества структуры материала контролируемого изделия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 45 ройство для электромагнитного контро. ля качества структуры материала изделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий, устанавливаемые последовательно вдоль я линии перемещения изделий блок намагничивания и измеритель величины поля остаточной намагниченности и последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узел. SS

Недостатком известных способа и устройства является то, что они применимы для выявления в материале лопаток газовых турбин, изготавливаемых обычно из немагнитных сплавов на никелевой основе, топологически плотноупакованных фаз (типа 4 ).

Цель изобретения — выявление топологически плотноупакованных фаз (типа ) в структуре немагнитных материалов на никелевой основе, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля качества структуры материала изделий, заключающемуся .в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщения и измеряют величину поля остаточной намагниченности, изделие охлаждают до криогенных температур, намагничивают его, измеряют величину поля остаточной намагниченности в охлаждаемом состоянии, определяют разность величин поля остаточной намагниченности до и после охлаждения и по полученной разности определяют качество структуры материала изделий.

Устройство для электромагнитного контроля качества структуры материала изделий, содержащее механизм перемещения контролируемых изделий, устанавливаемые последовательно вдоль линии перемещения изделий блок намагничивания и измеритель величины поля остаточной намагниченности, последовательно включенные блок управления сортировкой и сортирующий узел„ снабжено устанавливаемым за измери= телем величины поля остаточной намагниченности блоком охлаждения, вторым блоком намагничивания, вторым измерителем поля остаточной намагниченности, располагаемым в зоне действия блока охлаждения, и сумматора, к входам которого подключены выходы измерителей величины поля остаточной намагниченности, а к выходу — блок управления сортировкой.

На чертеже представлено устройства, реализующее способ электромагнитного контроля качества структуры материала изделий.

Устройство содержит механизм 1 перемещения контролируемых иэделий 2 (лопаток), устанавливаемые вдоль линии перемещения изделий 2 первый блок 3 намагничивания, первый измеритель 4 величины поля остаточной намагниченности, блок 5 охлаждения, второй блок 6 намагничивания и второй измеритель 7 величины поля остаз 1170 точной намагниченности, расположенных в зоне действия блока 5 охлаждения,, сумматор 8 и последовательно соединенные блок 9 управления сортировкой и сортирующий узел 10. 5

Входы сумматора 8 подключены к выходам измерителей 4,7 величины ноля остаточной намагнчиенности, а выход — к блоку 9 управления сортировкой. гр

Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом.

Контролируемое изделие (лопатка)

2 перемещается механизмом 1 переме-. щения вначале через блок 3 намагни- 15 чивания, на выходе из которого величина поля остаточной намагниченностиг характеризующая степень окисления материала лопатки, способного образовывать магнитные окислы, 2Р фиксируется измерителем 4 поля,и подается на один из входов сумматора 8.

Далее изделие 2 поступает в блок

5 охлаждения, где охлаждается до криогенных температур, после чего 25 намагничивается блоком 6 намагничивания, на выходе из которого величина поля остаточной намагниченности, характеризующая, кроме магнитного состояния неохлажденного сплава, на- Зр личие в структуре материала лопатки

Ь-фазы, фиксируется измерителем 7 и подается на второй вход сумматора

8. С выхода сумматора 8 сигнал, пропорциональный разности измеренных

35 величин, подается на вход блока 9, который управляет работой сортирующего узла 10. "Годные" лопатки, у которых разница величин поля остаточной индукции, фиксируемых измери- 4р телями 4 и 7, невелика (т ° е. лопатки, в структуре материала которых 6— фаза отсутствует или ее содержится

338 4 допустимое количество) поступают в тару "годных .(не показана). При прохождении не годного" изделия на выходе сумматора 8 формируется сигнал, величина которого больше установленного в блоке 9 управления уровня, равного границе разбраковки изделий, благодаря чему на выходе блока 9 управления возникает сигнал, от которого сортирующий узел 10 направляет лопатку в тару негодных" (не показана).

Изобретение обеспечивает возмож-. ность выявления в структуре материала лопаток газовых турбин топологически плотноупакованных фаз (типаС) электромагнитным контролем за счет охлаждения материала лопаток до криогенных температур, повторного намагничивания и измерения величины поля остаточной индукции до и после охлаждения. При охлаждении лопаток до криогенных температур 6 -фазы переходят в ферромагнитное состояние, поэтому намагничивание и измерение величины поля остаточной индукции в охлажденном состоянии позволяет выявить наличие этих фаз на фоне исходной немагниченности сплава, являющегося немагнитным.

Необходимость измерения остаточной немагниченности при комнатной температуре (перед измерением остаточной намагниченности в охлажденном до криогенных температур состоянии) при выполнении предлагаемого способа обусловлена тем, что в процессе высокотемпературных воздействий замечено изменение магнитных свойств материала лопаток (например иэ сплава ВЖЛ12У) по сравнению с исходным немагнитным состоянием.

1!70338

Составитель И,Рекунова

Редактор А.Долинич Техред М.Кузьма Корректор А.Тяско

Заказ 4698/40 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4