Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов

 

Изобретение относится к дефектоскопии магнитографическим методом и может быть использовано при контроле качества изделий из ферромагнитных материалов. Цель - повышение достоверности контроля ферромагнитных изделий. Сущность: магнитную ленту при контроле выбирают такого типа, чтобы рабочая точка ее характеристики превышала значение коэрцитивной силы ферромагнитного слоя ленты на 20 - 70 А/см. 2 ил.

Изобретение относится к области дефектоскопии магнитографическим методом и может быть использовано при контроле качества изделий из ферромагнитных материалов.

Известен способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что осуществляют намагничивание контролируемого изделия, переносят намагниченный рельеф поверхности изделия на ферромагнитный носитель, контактирующий в процессе контроля с поверхностью изделия, и считывают с носителя информацию о магнитном рельефе, по которой судят о наличии дефектов [1] Признаки, которые совпадают с существенными признаками изобретения: осуществляют намагничивание контролируемого изделия, переносят намагниченный рельеф поверхности изделия на ферромагнитный носитель, контактирующий в процессе контроля с поверхностью изделия, считывают с носителя информацию о магнитном рельефе, по которой судят о наличии дефектов.

Недостаток способа низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что положение рабочей точки характеристики ленты не конкретизировано.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что на контролируемое изделие с прижатой к его поверхности лентой воздействуют внешним полем, намагничивающим изделие до состояния, близкого к техническому насыщению. Ленту выбирают такого типа, чтобы рабочая точка ее характеристики была равна коэрцитивной силе ленты [2] Признаки, которые совпадают с существенными признаками изобретения: на контролируемое изделие с прижатой к его поверхности лентой воздействуют внешним полем, намагничивающим изделие до состояния, близкого к техническому насыщению, причем ленту выбирают такого типа, чтобы рабочая точка ее характеристики была равна коэрцитивной силе ленты.

Недостаток способа низкая достоверность контроля вследствие малого возраста магнитной записи, обусловленной полем от наименьшего недопустимого дефекта. Указанный недостаток обусловлен тем, что положение рабочей точки характеристики ленты определено без учета особенностей формирования поля дефекта. При режимах, обеспечивающих высокую чувствительность метода, тангенциальная составляющая поля дефекта наряду с положительным максимумом имеет еще два симметричных минимума противоположного знака. Если лента выбрана в соответствии с существующими рекомендациями, то контраст записи, обусловленный полем дефекта, непропорционально связан с тангенциальной составляющей поля дефекта, т.к. запись отрицательных минимумов полей дефектов будет происходить на нелинейном (менее крутом) участке характеристики ленты.

Цель изобретения повышение достоверности контроля ферромагнитных изделий на наличие дефектов сплошности.

Для решения вопроса о том, является ли дефект недопустимым, в настоящее время сравнивают амплитуду сигнала от наименьшего недопустимого дефекта с амплитудой сигнала от дефекта, обнаруженного в контролируемом объекте. Если амплитуда сигнала от дефекта в объекте контроля превышает браковочный уровень, то дефект считается недопустимым. В случае малой амплитуды сигнала, обусловленного дефектом, погрешность в определении размера дефекта может быть значительной, что снижает достоверность метода.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключающемся в том, что на контролируемое изделие с прижатой к его поверхности лентой воздействуют внешним полем, намагничивающим изделие до состояния, близкого к техническому насыщению, и определяющего положение рабочей точки характеристики ленты, считывают с носителя магнитограмму, по которой судят о наличии дефектов в изделии. Ленту выбирают такого типа, чтобы рабочая точка ее характеристики превышала значение коэрцитивной силы ферромагнитного слоя ленты на 20-70 А/см. Так как при этом запись как положительного максимума, так и отрицательных минимумов полей дефектов будет происходить на линейном возрастающем участке характеристики ленты, то амплитуда сигнала будет практически линейно связана с тангенциальной составляющей поля дефекта. Крутизна характеристики ленты на этом участке будет больше и для отрицательных минимумов, поэтому общая амплитуда сигнала от дефекта увеличится. Поскольку дефекты, а следовательно, и образуемые ими поля рассеяния могут быть разные по величине, а при разбраковке изделий ориентируются на наименьший недопустимый по ТУ дефект (обычно 10% от толщины), то рабочую точку характеристики ленты целесообразно выбрать выше линейного участка характеристики на величину отрицательных минимумов полей от наименьших недопустимых дефектов, расположенных в корне шва.

На фиг. 1 дана характеристика магнитной ленты с указанием положения рабочей точки при существующем способе; на фиг. 2 то же при предлагаемом способе.

При применении известного способа магнитографического контроля рабочая точка характеристики ленты совпадает с точкой А (фиг. 1). Контраст магнитной записи на ленте в этом случае определяется отрезком М₁М₂ М₁₂. Уменьшение контраста записи обусловлено тем, что запись отрицательных минимумов поля дефекта происходит на менее крутом участке ОА характеристики ленты. Если бы запись отрицательных минимумов поля дефекта также происходила на крутом возрастающем участке характеристики ленты, то контраст записи увеличился бы на М₂₃ и определялся бы отрезком М₁М₃ (фиг. 1). Это подтверждает фиг. 2. Положение рабочей точки А характеристики ленты в этом случае превышает значение коэрцитивной силы (точка на фиг. 2) на Нd.

Измерения показали, что значения отрицательных максимумов тангенциальных составляющих полей, обусловленных дефектами, величиной 10% от толщины основного металла составляют 20-70 А/см на толщинах 2-16 мм. Следовательно, ленту необходимо выбрать такого типа, чтобы рабочая точка ее характеристики превышала значение коэрцитивной силы ферромагнитного слоя на 20-70 А/см.

П р и м е р 1. Контролировали плоский образец из стали Ст. 3 размерами 200х100х8 мм. Посередине образца была выполнена канавка глубиной 0,8 мм, имитировавшая дефект вида непровар. Контроль осуществляли магнитографическим методом с использованием магнитной ленты типа И4701-35 (Н_с 80 А/см) традиционным методом. Напряженность поля на поверхности образца составляла 80 А/см. Амплитуда сигнала от дефекта составила 14 мВ.

П р и м е рт 2. Тот же образец контролировали предлагаемым способом. Напряженность поля на поверхности образца составляла 100 А/см. Амплитуда сигнала от дефекта увеличилась от 25 мВ (на 80%). Однако измерения с помощью преобразователя Холла показали, что тангенциальная составляющая поля увеличилась на 45% Увеличение амплитуды сигнала за счет того, что запись всего поля дефекта производится на более крутом участке характеристики ленты, составило 5 мВ.

Формула изобретения

СПОСОБ МАГНИТОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что на контролируемое изделие с прижатой к его поверхности лентой воздействуют внешним полем, намагничивающим изделие до состояния, близкого к техническому насыщению и определяющего положение рабочей точки характеристики ленты, считывают с ленты магнитограмму, по которой судят с наличии дефектов в изделии, отличающийся тем, что ленту выбирают такого типа, чтобы рабочая точка ее характеристики превышала значение коэрцитивной силы ферромагнитного слоя ленты на 20 - 70 А/см.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2