Способ контроля качества термообработки изделий

 

Изобретение относится к определению свойств материалов с помощью йагни тных параметров, в частности, к способам контроля качества термообработки ,ферромагнитных изделий по величине остаточной намагниченности. С целью повышения достоверности контроля и снижения энергозатрат изделие намагничивают в постоянном магнитном поле во время закалки, по величине остаточной намагниченности после закалки определяют качество закалки, а по величине остаточной намагниченности , измеренной в процессе изотермической выдержки при отпуске, судят о качестве отпуска изделий. 5 кл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (511 4 G 01 N 27/80 ф t

«а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4176190/25-28 (22) 07.10.87 (46) 30.04.88. Бюл. У 16 (71) Физико-технический институт со специальньм конструкторским бюро и опытным производством Уральского научного центра AH СССР (72) Э. С. Горкунов, И. Н. Татлыбаева и И. Н. Батухтина (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 800867, кл. G 01 N 27/80, 1979. (54) СПОСОБ KOHTPOJM КАЧЕСТВА ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к определению свойств материалов с помощью магнитных параметров, в частности, к способам контроля качества термообработки.ферромагнитных иэделий по величине остаточной намагниченности. С целью повышения достоверности контроля и снижения энергозатрат иэделие намагничивают в постоянном магнитном поле во время закалки, по величине остаточной намагниченности после sa калки определяют качество закалки, а по величине остаточной намагниченности, измеренной в процессе изотермической выдержки при отпуске, судят о качестве отпуска иэделий. 5 кп.

1 392481 2

Изобретение относится к и»разрушающему контролю млтериллов с помощью магнитных илраметров, в частности к способам контроля качества термообра5 ботки ферромагнитных изделий по величин» остаточной намагниченности.

Цель изобретения — иовьш ение достоверности контроля эл счет устранения неоднозначности зависимости ос- 1р тлточной намагниченности от температуры термообрлботки и раздельного контроля качества закалки и отпускл изделий и снижение энергозатрат за счет возможности использования для намагничивания слабых полей.

11r1 фиг. 1 иоклэлн график зависимости остаточной нлмлгниченности М Itoc ле намагничивания ири закалке от температуры закалки Т „ для изделий из 2Q стали ЗОХРА; на фиг. 2 — зависимость

М < т твердости для тех же иэделий; на фиг. 3 — зависимость намагниченности М от времени t в ttpottecce нагрева и отпуска одного иэ изделий при раэ- 25 личных температурах изотермической выдержки (о т 200 до 600 С); на фиг. 4 — зависимость остаточной намлгниченности М, измеренной в конце отпуска, от температуры иэотермичес- 3Q кой выдержки ири о тиуске Т „; на фиг, 5 — зависимость М от твердости отпущенных изделий.

Способ контроля качества термообработки ферромагнитных изделий осу35 ществляется следующим образом.

Вначале контролируется качество закалки изделия ° Изделие нагревают под эакалкjj и 3акалинают В HpHcутст 40 вии постоянного магнитного поля.

После охлаждения изделия измеряют

его термоостаточную намагниченность и по ней определяют качество закалки. Если величина остаточной намагниченности выходит за пределы годности для данного типа изделий, то контролируемое изделие отбраковывают.

Если изделие оказалось годным, оно подвергается отпуску и соответствукнцему контролю в следукнцей последо50 вательности °

Прошедшее закалку и обладающее остаточной намагниченностью изделие нагревают и производят изотермическую выдержку t ри заданной ио технологии температуре. В процессе иэотермической выдержки, преимущественно в кони» выдержки, т,е. перед охллждением изделия, производят измерение намагниченности изделия H Ilo нему определяют качество проведенного отпуска и годность изделия, Пример. Исследовались образцы стали 30ХРА, имеющие форму цилиндрического стержня диаметром 8,2 мм и длиной 81,2 мм. Перед закалкой образцы выдерживались при различных температурах (от 630 до 920"С) в течение 15 мин в печи СУОЛ вЂ” 044.12М

У42. Закалка производилась погружением изделий в масло комнатной температуры. Намагничивание изделий в процессе закалки осуществлялось с помощью соленоида, помещенного в закалочную ванну и создающего магнитное поле напряженностью 280 А/см.

Измерение намагниченности производили с помощью феррозондового градиенгометра.

Как видно из фиг. 1, используя зависимость остаточной намагниченности изделия после намагничивания его при закалке M от температуры закалки Т,« можно однозначно обнаружить недогрев при температурах аустенизации стали ниже 800"С, что подтверждается также измерениями твердости

1РГ образцов (фиг. 2). Кроме того, контроль закалки по величине М позволяет выявить возможные нарушения технологии, такие как изменение параметров закалочной среды, попадание в партию контролируемых иэделий деталей из других марок сталей и т.п.

Контроль качества отпуска проверяли на образцах, подвергнутых зао калке с температуры 860 С. Отпуск закаленных и намагниченных образцов проводили при различных температурах иэотермической выдержки от 200 до о

600 С в течение 2,5 ч с последующим охлаждением на воздухе. Измерение намагниченности M производили упомянутым феррозондовым градиентометром в течение всей операции отпуска до охлаждения, Зависимости М (t) на фиг. 3 показывают характер изменения намагниченности образцов в процессе нагрева H иэотермической выдержки

,ири разных температурах) ири отпуске.

Как видно иэ фиг, 4, зависимость намагниченности, измеренной в конце изотермической выдержки М,, от температуры отпуска Т„„является однозначной во всем дилилэ< не температур, что

1392483 ка иэделия.

M/) А /см

Мfp

4/см ецио

70 ФО иРС фиГ. 2

850 Тын, С

750 дает воэможность достоверно контролировать качество отпуска. Это подтверждается также зависимостью И от твердости (фиг. 5).

Способ контроля качества термообработки (закалки и отпуска) иэделий позволяет упростить аппаратуру намагничивания иэделий, снизить энергозатраты на намагничивание, так как изделия, нагретые до высоких температур, намагничиваются до насыщения в слабых полях, к тому же требуется лишь однократное намагничивание изделия sa весь цикл его термообработки, 5

Формула и з о б р е т ения

Способ контроля качества термообработки иэделий, заключающийся в том, что изделие в процессе термообработки намагничивают и измеряют его остаточную намагниченность, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и снижения энергозатрат, намагничивание иэделия осуществляют в постоянном магнитном поле в процессе закалки, измерение остаточной намагниченности осуществляют дважды, сначала после закалки, а затем в конце иэотермической выдержки при отпуске перед охлаждением отпущенного иэделия, и по результатам этих измерений определяют соответственно кач ество закалки и кач ес тно отпус—

1392483

rooo б00

400

700

1фО f, миИ

170

Рие 3 м,, l/åì

4ЧЮ, ФИ тем,С Я И М НЯС ф мФ Фие У

Составитель И. Рекунова

Техред И.Верес Корректор В. Бутяга

Редактор И. Рыбченко

Заказ !887/49 Тираж 847 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4