Способ контроля толщины поверхностно-упрочненных слоев ферромагнитных изделий

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОВЕРХНОСТНО-УПРОЧНЕННЫХ СЛОЕВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Институт прикладной физики национальной Академии наук Беларуси(73) Патентообладатель Институт прикладной физики Национальной Академии наук Беларуси(57) Способ контроля толщины поверхностно-упрочненных слоев ферромагнитных изделий путем перемагничивания контролируемого изделия изменяющимся магнитным полем, отличающийся тем, что измеряют величины намагниченностей на восходящем и нисходящем участках петли гистерезиса при заданном магнитном поле, определяют их разность, среднее значение, измеряют коэрцитивную силу контролируемого изделия и по произведению коэрцитивной силы на отношение разности намагниченностей на восходящем и нисходящем участках петли гистерезиса к их среднему значению судят о толщине поверхностноупрочненного слоя. Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, в частности, для определения толщины поверхностно-упрочненного слоя ферромагнитных изделий. Известен способ контроля качества многослойных ферромагнитных изделий 1, при котором в процессе перемагничивания изделия определяют дифференциальную магнитную проницаемость изделия путем изме 3552 1 рения ЭДС в измерительной катушке, измеряют величины токов перемагничивания в моменты максимумов дифференциальной магнитной проницаемости и по ним определяют качество слоев. Недостатком данного способа является невысокая достоверность и информативность при контроле многослойных ферромагнитных изделий, связанная с относительно невысокой точностью измерения дифференциальной магнитной проницаемости. Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является способ 2, при котором изделие с упрочненным слоем перемагничивается линейно изменяющимся током и измеряются ЭДС двух измерительных катушек, охватывающих контролируемое изделие и дополнительный однородный образец, изготовленный из материала основы, и по результатам обработки этих ЭДС судят о качестве контролируемого изделия. Недостатком этого способа является необходимость изготовления дополнительного образца из материала основы контролируемого изделия, а также невысокая достоверность контроля, связанная с относительно невысокой точностью измерения дифференциальной магнитной проницаемости. Сущность способа по настоящему изобретению заключается в том, что для решения задачи о повышении достоверности контролируемое изделие 2 перемагничивают изменяющимся полем , измеряют величины намагниченности контролируемого изделия на восходящеми нисходящем - участках петли гистерезиса при заданном поле Нзад., определяют их разностьи среднее значение ср., измеряют коэрцитивную силу с и по произведению коэрцитивной силы с на отношение разности намагниченностей к среднему значению намагниченности при заданном поле /ср. определяют толщину упрочненного слоя отн Способ включает в себя следующую последовательность операций перемагничивают контролируемое изделие, например, линейно изменяющимся магнитным полем треугольной формы измеряют намагниченность на восходящем и нисходящем участках петли гистерезиса при заданном магнитном поле определяют разность намагниченностей, определяют среднее значение измеренных намагниченностей, измеряют коэрцитивную силу и по произведению коэрцитивной силы на отношение разности намагниченностей к среднему значению намагниченности при заданном поле судят о толщине поверхностно упрочненного слоя. На фиг. 1 показан один из вариантов устройства для реализации способа. На фиг. 2 изображена петля гистерезиса изделия с поверхностно-упрочненным слоем. На фиг. 3 представлена зависимость с/ср. от толщины упрочненного слоя. Устройство для реализации способа (фиг. 1) содержит источник 1 изменяющегося тока, преобразователь 2, в который помещается контролируемое изделие 3, измерительный резистор 4, интегратор 5, блок 6 выборки-хранения, блок 7 вычитания, усилитель 8, формирователь 9 поля, блок определения среднего значения 10,блок деления 11, индикатор 12, блок умножения 13. Устройство изобретения работает следующим образом. Контролируемое изделие 3 перемагничивается изменяющимся полем в преобразователе 2. Поле задается с помощью источника тока 1. С измерительной катушки, расположенной в преобразователе, сигнал поступает на интегратор 5. С выхода интегратора 5 сигнал, пропорциональный намагниченности, поступает на 3 блок 6 выборки-хранения. С измерительного резистора 4 сигнал, пропорциональный полю, поступает на усилитель 8, а далее на блок выборки-хранения 6 и на формирователь поля 9, где устанавливается заданное поле и формируется сигнал управления, поступающий на блок выборки-хранения 6. Блок выборки-хранения 6 запоминает величиныи - (см. фиг. 2), соответствующие заданному полю, а также определяет величину коэрцитивной силы с. С выхода блока 6 выборки-хранения сигналы, пропорциональные намагниченностии - поступают на блок 7 вычитания, где определяется разность , и на блок 10 определения среднего значения, а сигнал пропорциональный с поступает на блок умножения 13. С выхода блоков вычитания и определения среднего значения сигналы, пропорциональныеи ср., поступают на блок 11 деления, где осуществляется делениеср С выхода блока 11 сигнал, пропорциональный /ср., поступает на блок 13,который осуществляет умножение входного сигнала /. на величину коэрцитивной силы . В результате на вход индикатора 12 поступает величина пропорциональная с/ср. (см. фиг. 3). Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.