|
свойств стали ЭП-836. Параметры Nmalu и Umalu акустических шумов при старении стали ЭП-836 ведут себя аналогично структурно-чувствительному параметру Мд намагниченности насыщения. Последнее может служить методической основой для построения приборов неразрушающего контроля состояния изделий с отстройкой от изменения структурно-фазового состава стали путем взаимной нормировки параметров МП! и МАШ перемагничивания [96, 97, 104, 112]. Статистическая обработка результатов измерений Umlli и 1р на образцах сталей ЭП-836 не позволила вывести соотношения, удовлетворяющие условию P=const для всего диапазона температур старения, что ограничивает применение этого параметра узким диапазоном температур термообработки. 3.2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНЫХ И МАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ШУМОВ С ВЕЛИЧИНОЙ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ Проводились экспериментальные исследования влияния растягивающих и сжимающих внутренних напряжений на характеристики МШ и МАШ в тонких ферромагнитных образцах. Исследовались термообработанные плоские образцы кремнистого железа (Fe + 3% Si) размером 10x200 мм, вырезанные из листа толщиной 0.4 мм вдоль направления прокатки и никелевые пластины такого же размера толщиной 1.5 мм. Использовались преобразователи проходного типа с режимом перемагничивания по предельной петле гистерезиса образца с частотой 1 Гц с прибором АФС. С целью подавления дискретной компоненты перемагничивающего поля в спектре МШ измерительная катушка наматывалась из двух встречно включенных обмоток (провод ПЭВ-0.03, 119 |
Проводились экспериментальные исследования влияния растягивающих и сжимающих внутренних напряжений на характеристики МШ и МАШ в тонких ферромагнитных образцах. Исследовались термообработанные плоские образцы кремнистого железа (Fe + 3% Si) размером 10x200 мм, вырезанные из листа толщиной 0.4 мм вдоль направления прокатки и никелевые пластины такого же размера толщиной 1.5 мм. Измерения проводились на выше описанной аппаратуре посредством анализатора спектра СК4-13, измерялась спектральная плотность МШ в полосе 2 кГц, а анализатором импульсов АИ-128 регистрировались усредненные за 10 циклов перемагничивания статистические кривые распределения импульсов ЭДС СБ по амплитудам. Центральная полоса анализа спектральных характеристик ЭБ выбиралась в области максимума амплитудно-частотного спектра МШ (см. рис. 4.1). Использовались преобразователи проходного типа с режимом перемагничивания по предельной петле гистерезиса образца с частотой 1 Гц прибором АФС. С целью подавления дискретной компоненты перемагничивающего поля в спектре МШ измерительная катушка наматывалась из двух встречно включенных обмоток (провод ПЭВ-0.03, число витков 100). Для регистрации МАШ использовался резонансный 200 кГц пьезоэлектрический преобразователь. Исследования проводились по двум методикам: 1. При изучении влияния растягивающих напряжений в металлах с положительной (Fe + 3% Si) и отрицательной Ni магнитострикцией снимались спектральные и статические характеристики ЭБ при упругодеформированном состоянии материала и напряжение с преобразователя МАШ. Механические напряжения создавались однородным растяжением образцов на разрывной машине РМУ-0.5-1. На ненагруженном образце измерялись характеристики ЭБ, затем цикл измерений повторялся на механически деформированном образце при перемагничивании его в направлении нагружения.ч Результат замеров усреднялся по трем измерениям при одном и том же деформированном состоянии материала, при этом разброс измеряемых величин был в пределах ± (5+10%) для спектральных характеристик МШ и для напряжения МАШ. Средние арифметические значения величины МШ ( -------------) и МАШ ( ----------) отражены на рис. 4.3 (кривые достроены путем нормировки показаний прибора g(cc>o) к его показанию при ненагруженном . . А образце g(o)o), Аа v^o/g(co) ’ тоже для напРяжения AUmaih)Статистические кривые распределения импульсов ЭДС СБ•i по амплитудам изображены на рис. 4.4 (сплошная кривая 1 для кремнистой стали, 2 для Ni, штрих-пунктирные, соответственно, для упругодеформированного состояния образца). 177 оценивать прочностные свойства стали ЭП-836 по эмиссионным и энергетическим характеристикам магнитных шумов в наиболее важном для практики в этом диапазоне температур старения. Количество импульсов N maiii и среднеквадратическое напряжение U maiii акустических шумов до температуры старения 525 °С практически не меняются. Это можно объяснить тем, что вследствие высоких внутренних напряжений в исходной матрице мартенсита будет повышаться исходная магнитная анизотропия, при этом объемы 90° доменов малы [27], т.е. процесс перемагничивания мартенситно стареющих сталей осуществляется в основном посредством смещения 180° доменных границ или процессами вращения, что не должно сопровождаться актами излучения акустической эмиссии. Поэтому изменение плотности дислокаций и величины микронапряжений при старении в интервале температур до 520 °С на фоне высоких внутренних напряжений слабо влияет на параметры акустических шумов стали ЭП-836. При температурах старения выше 520 °С изменение параметров N maijj и U maiii обусловлено действием двух факторов уменьшением внутренних напряжений (кривая В и образованием у фазы (кривая Ms). Уменьшение параметров МАШ практически до нуля при старении в диапазоне температур 520 550 С свидетельствует о превалирующем влиянии включений аустенита обратного превращения а —У/, которые препятствуют смещению доменных границ. Таким образом показано, что на параметры магнитных шумов оказывает влияние величина внутренних напряжений, структура и состав упрочняющих фаз при старении стали ЭП-836. Изменение параметров NMui и Е магнитных шумов в диапазоне температур старения? 425 520°С, соответствующем упрочнению стали ЭП-836, однозначно связано с изменением физико-механических свойств. Последнее может быть использовано для построения средств контроля физико-механических свойств в наиболее интересном для практики диапазоне температур старения, т.к. в нем достигается наилучшее сочетание прочностных и пластических свойств стали ЭП-836. Параметры N Maiii и U maiii акустических шумов при старении стали ЭП-836 ведут себя аналогично структурно-чувствительному параметру Ms намагниченности насыщения. Последнее может служить методической основой для построения приборов неразрушающего контроля состояния изделий с отстройкой от изменения структурно-фазового состава стали путем взаимной нормировки параметров МШ и МАШ перемагничивания [176, 178]. Статистическая обработка результатов измерений Е и 1р на образцах сталей ЭП-836 и ЧС-98 не позволила вывести соотношений, удовлетворяющей условию P=const для всего диапазона температур старения, что ограничивает применение этого параметра узким диапазоном температур термообработки. 190 |