SU1644018A1 - Method of nondestructive testing of mechanical properties of articles manufactured of carbon steel - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  механических свойств изделий из углеродистых сталей. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  за счет определени  содержани  углерода с бопь- шей точностью по коэрцитивной силе и температуре отпуска. Сущность способа заключаетс  в измерении коэрцитивной силы. При ее значении, меньшем 14,7 А/см, температура отпуска определ етс  по зависимости измер емого сигнала вихретокового преобразовател , а при значении не менее 14,7 А/см по величине твердости объекта контрол . Содержание углерода в материале определ етс  по ранее вы вленным зависимост м его от коэрцитивной силы г учетом температуры отпуска, о механических свойствах суд т по измеренному содержанию углерода. 1 ил. ст И СThis invention relates to non-destructive methods for controlling the mechanical properties of carbon steel products. The purpose of the invention is to increase the reliability of control by determining the carbon content with higher accuracy in terms of coercivity and tempering temperature. The essence of the method is to measure the coercive force. With its value less than 14.7 A / cm, the tempering temperature is determined by the dependence of the measured signal of the eddy current transducer, and at a value of at least 14.7 A / cm by the hardness value of the test object. The carbon content in the material is determined by the previously identified dependencies of its content on the coercive force r, taking into account the tempering temperature, the mechanical properties are judged by the measured carbon content. 1 il. St And C

Description

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  механических свойств изделий из углеродистых сталей .This invention relates to non-destructive methods for controlling the mechanical properties of carbon steel products.

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  за счет определени  содержани  углерода с большей точностью .The purpose of the invention is to increase the reliability of control by determining the carbon content with greater accuracy.

На чертеже приведены три зависимости коэрцитивной силы от содержани  углерода с учетом температуры отпуска%The drawing shows three dependences of the coercive force on the carbon content, taking into account the tempering temperature,%

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

Сначала измер етс  коэрцитивна  сила Нс любым из известных способов, наFirst, the coercive force Hc is measured by any of the known methods, on

пример в помощью коэрцитиметра. Это необходимо в силу того, что дл  Нс 14,7 А/см содержание углерода в издели х меньше 0,78% при любой температуре отпуска в пределах 300-550 С, дл  ,7 А/см содержание углерода обычно выше 0,78% (и не меньше 0,65%), что обуславливает разные методы измерени  температуры отпуска Тотп.example using a coercimeter. This is necessary due to the fact that for Hc 14.7 A / cm the carbon content in the products is less than 0.78% at any tempering temperature in the range of 300-550 C, for 7 A / cm the carbon content is usually higher than 0.78% (and not less than 0.65%), which leads to different methods for measuring the temp. temperature Tot.

Затем определ етс  температура отпуска дл  случа  HC 14,7 А/см или ,7 А/см.The tempering temperature is then determined for a case of HC 14.7 A / cm or, 7 A / cm.

Дл  случа  Нсй:14,7 А/см температура отпуска определ етс  по коррел ционной зависимости показаний ВихраЦьFor the case Hsy: 14.7 A / cm, the tempering temperature is determined by the correlation dependence of the readings

ооoo

токового датчика, пропорциональных электросопротивлению п и начальной магнитной проницаемости М , от температуры отпуска в диапазоне 300- 600 С. При этом в данном температурном диапазоне р и (Ци слабо завис т от содержани  углерода так 9 что изменение содержани  углерода в преде- лах 0,4-0,78% влечет незначительное относительное изменение до +3,85 и +2,5% параметров (UnH P соответственно .current sensor, proportional to the electrical resistance n and the initial magnetic permeability M, on tempering temperature in the range of 300-600 C. At the same time, in this temperature range p and (qi weakly depend on the carbon content so 9 that the carbon content changes in the range 0, 4-0.78% entails a slight relative change to +3.85 and + 2.5% of the parameters (UnH P, respectively.

В случае контрол  вихретоковым преобразователем ферромагнитных сталей его сигнал и определ етс  какIn the case of control of ferromagnetic steels by the eddy current transducer, its signal is defined as

fjl  fjl

Р1P1

|u7p| u7p

где R - радиус преобразовател ; f - частота питающего тока; fU0 магнитна  проницаемостьwhere R is the radius of the transducer; f is the frequency of the supply current; fU0 magnetic permeability

вакуума.vacuum.

По зависимости ft Т, где Т - температура отпуска, определ етс  Т,The dependence ft T, where T is the tempering temperature, is determined by T,

максимальна  относительна  погрешность которой за счет разброса параметров вихретокового преобразовател  при изменении содержани  углерода от 0,4 до 0,78% составл ет +3%. the maximum relative error of which due to the variation in the parameters of the eddy current transducer with a change in the carbon content from 0.4 to 0.78% is + 3%.

Содержание углерода в материале определ етс  по ранее вы вл емым зависимост м его от коэрцитивной силы с учетом температуры отпуска.The carbon content in the material is determined by the previously revealed dependencies of carbon on the coercive force, taking into account the tempering temperature.

Достоинством вихретокового метода  вл етс  возможность отстройки от помех, достаточно высока  точность, больша  скорость контрол , простота.The advantage of the eddy current method is the possibility of detuning from interference, accuracy is quite high, the control speed is high, and simplicity.

Способ дл  ,7 А/см может быть также применен и дл  контрол  качества среднетемпературного отпуск однородно термообработанных по глуби изделий из сталей с содержанием углерода 0,4-0,78%.The method for, 7 A / cm can also be applied to control the quality of medium temperature tempering of uniformly heat-treated products from steel with a carbon content of 0.4-0.78%.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Необходимым условием применимостиPrerequisite of applicability способа  вл етс  отсутствие сушествен-45 Способ неразрушающего контрол  меха- ных (по отношению к глубине проникновени  вихревых токов) поверхностных слоев (например, окалины), отличных по структуре и составу от основной массы издели . Однако при содержании 50 углерода более 0,78% ( А/см) разброс параметра Р за счет вариации содержани  углерода становитс  значи - тельным вследствие чухудшени  информативности характеристик jUj, и р . 55The method is the absence of a dryness-45 Method of non-destructive testing of mechanical (relative to the penetration depth of eddy currents) surface layers (for example, scale) differing in structure and composition from the bulk of the product. However, when the content of 50 carbon is more than 0.78% (A / cm), the spread of the parameter P due to the variation of the carbon content becomes significant due to the fine information content of the characteristics jUj, and p. 55 Дл  случа  ,7 А/см (содер- , жание углерода обычно 0,78%) температура отпуска определ етс  с максимальной погрешностью +3,1% по заранических свойств изделий из углеродистых сталей, заключающийс  в том, что измер ют коэрцитивную силу материала издели , определ ют содержание углерода в материале издели  по ранее вы вленной зависимости его от коэрцитивной силы и определ ют механические свойства издели  по содержанию углерода , отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , по результатам измерени  коэрцитивной силы материала издели  определ етс  температура отпуск материала методом вихревых токов дл  величинFor the case of 7 A / cm (carbon content is usually 0.78%), the tempering temperature is determined with a maximum error of + 3.1% on the preservation properties of carbon steel products, meaning that the coercive force of the material is measured. , determine the carbon content in the material of the product according to its previously determined dependence on the coercive force and determine the mechanical properties of the product according to the carbon content, characterized in that, in order to increase the reliability of control, based on the results of measuring the coercive force of matter The product’s temperature is determined by the tempering of the material by the eddy current method for 10ten 1515 2020 30thirty 35 35 а не 6440184not 6440184 нее сн той коррел ционной зависимости твердости HRC от температуры отпуска. При этом погрешность измерени  твердости очень близка к погрешности ее определени  по зависимости от температуры отпуска при разном содержании углерода в пределах 0,65-1,07%.It removes the correlation dependence of HRC hardness on tempering temperature. At the same time, the error of hardness measurement is very close to the error of its determination based on the tempering temperature with different carbon contents in the range of 0.65-1.07%. Содержание углерода в материале определ етс  по ранее вы вленным зависимост м его от коэрцитивной силы с учетом температуры отпуска.The carbon content in the material is determined by the previously identified dependencies of its on the coercive force, taking into account the tempering temperature. Контроль механических свойств в обоих случа х можно вести любым из известных способов с учетом вы вленного содержани  углерода. The control of mechanical properties in both cases can be carried out by any of the known methods, taking into account the detected carbon content. Способ неразрушающего контрол  позвол ет контролировать такие механические характеристики как твердость, пределы прочности и текучести, относительное изменение и удлинение, св занные коррел ционными зависимост ми с температурой отпуска. Контроль осуществл етс  по заранее сн тым графикам, св зывающим контролируемое механическое свойство с параметром контрол  соответственно определенному содержанию углерода (возможно и по температуре отпуска и коэрцитивной силе).The method of non-destructive testing allows controlling such mechanical characteristics as hardness, strength and yield strength, relative change and elongation, correlated with tempering temperature. The control is carried out according to previously plotted graphs, which associate the controlled mechanical property with the control parameter corresponding to a specific carbon content (possibly also by the tempering temperature and the coercive force). Применение способа возможно при содержании углерода 0,4-1,07% в контролируемом материале.The application of the method is possible with a carbon content of 0.4-1.07% in the controlled material. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить достоверность контрол  за счет определени  содержани  углерода с большей точностью, так как чувствительность Н к изменению содержани  углерода в несколько раз выше при измерении после отпуска, чем после закалки. При этом расшир етс  диапазон контролируемых изделий по углероду до 1,07%.Thus, the proposed method makes it possible to increase the reliability of control by determining the carbon content with greater accuracy, since the sensitivity of H to changes in the carbon content is several times higher when measured after tempering than after quenching. This expands the range of controlled products for carbon to 1.07%. 2525 ЮYU Формула изобретени Invention Formula Способ неразрушающего контрол  меха Method of non-destructive control of fur нических свойств изделий из углеродистых сталей, заключающийс  в том, что измер ют коэрцитивную силу материала издели , определ ют содержание углерода в материале издели  по ранее вы вленной зависимости его от коэрцитивной силы и определ ют механические свойства издели  по содержанию углерода , отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , по результатам измерени  коэрцитивной силы материала издели  определ етс  температура отпуск материала методом вихревых токов дл  величинproperties of carbon steel products, which consists in measuring the coercive force of the product material, determine the carbon content in the product material from its previously determined dependence on the coercive force, and determine the mechanical properties of the product according to the carbon content, characterized in that In order to increase the reliability of the control, the temperature of the material’s release is determined by the eddy current method for the values of 516440186516440186 Н 14,7 А/см, а дл  Нс 14,7 А/см - определ етс  по ранее вы вленным за- по величине твердости издели , а со-висимост м его от коэрцитивной силыH 14.7 A / cm, and for Hs, 14.7 A / cm is determined by the previously determined value of the hardness of the product, and, depending on its coercive force. держание углерода в материале издели  с учетом температуры отпуска.Carbon holding in the product material taking into account the tempering temperature. Коэрцитивна  сила, А/смCoercive force, A / cm 21 .21. 19nineteen 1717 0,20,4 0,6 0,81,0I,:0.20.4 0.6 0.81.0I ,: Содержание углерода,Carbon content