|
число витков 100). Для регистрации МАШ использовался резонансный 200 кГц пьезоэлектрический преобразователь. Исследования проводились по следующей методике. При изучении влияния растягивающих напряжений в металлах с положительной (Fe + 3% Si) и отрицательной Ni магнитострикцией при упругодеформированном состоянии материала регистрировались напряжения сигналов Mill и 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. Результат замеров усреднялся по трем измерениям при одном и том же деформированном состоянии материала, при этом разброс измеряемых величин был в пределах ± (5-г 10%) для напряжений МШ и МАШ. Средние арифметические значения величины МШ ( ------------------------) и МАШ ( — • — • — ) отражены на рис. 3.34 (кривые построены путем нормировки показаний прибора иМш(Д) к его показанию при ненагруженном zтт х А АТТ ГлЛ ^мш ^мш (<%) образце иМщ(ао), , тоже для напряжения МШ 1^0 / диМАШ). Анализ результатов исследований (рис.3.34) показал, что при наличии растягивающих напряжений у ферромагнитных материалов с положительной магнитнострикцией (Х>0) интенсивность МШ возрастает, а у материалов с отрицательной магнитострикцией (А<0) уменьшается. Такое поведение ЭБ связано с возрастанием размеров 180 СБ в образцах с (Х>0) и уменьшением их величины для материалов с Х<0. Растягивающие напряжения уменьшают МАШ независимо от знака магнитострикции ферромагнетика. Последнее соответствует модели МАШ (2.15) и (2.16), и связано с уменьшением продольной магнитострикции, которое наблюдали, например, в работах [ 29, 93]. 120 |
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 2. При исследовании влияния сжимающих (остаточных) внутренних напряжений образцы (кремнистое железо) подвергались растягивающим напряжениям до значений, превышающих предел текучести, а затем нагрузка снималась. Обработка результатов измерений не отличалась от п.1. На рис. 4.5 показана кривая изменения спектральной плотности МШ g((Oo) от величины остаточной деформации 8. Статистические кривые распределения импульсов ЭДС СБ по амплитудам для различных е изображены на рис.4.6. Анализ результатов исследований (рис.4.3,4.4) показал, что при наличии растягивающих напряжений у ферромагнитных материалов с положительной магнитнострикцией (А>0) интенсивность МШ возрастает, а у материалов с отрицательной магнитострикцией (А,<0) уменьшается. Такое поведение ЭБ связано с возрастанием размеров 180° СБ в образцах с (А>0) и уменьшением их величины для материалов с А,<0. Растягивающие напряжения уменьшают МАШ независимо от знака магнитострикции ферромагнетика. Последнее соответствует модели МАШ (2.75) и (2.76), и связано с уменьшением продольной магнитострикции, которое наблюдали, например, в работе [27]. ь Наличие в материалах с положительной магнитострикцией сжимающих внутренних напряжений снижает интенсивность ЭБ рис. 4.5, 4.6 несмотря на то, что общее количество СБ возрастает. Этот факт можно объяснить уменьшением величины скачкообразно перемагничивающихся объемов ферромагнетика [111]. В заключении отметим, что результаты проведенных исследований полностью подтверждают теоретические выводы пп.2.1.3, 2.2.2. 4.2 ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗИ ПАРАМЕТРОВ ОГИБАЮЩЕЙ МШ С ВЕЛИЧИНОЙ МИКРОНАПРЯЖЕНИЙ. Для подтверждения результатов исследований пп.2.2 и 3.4 экспериментально изучался характер взаимосвязи параметров ОМШ с микронапряжениями в сталях. Уровень микронапряжений изменялся режимом термообработки сталей табл. 4.1 и 4.2. Сравнительная оценка уровней микронапряжений может быть проведена путем измерения твердости образцов, поскольку характер изменения твердости и микронапряжений в зависимости от температуры отпуска углеродистых и легированных сталей практически идентичен. На рис.4.7 приведены зависимости твердости и показателя уровня микронапряжений ширины рентгеновской линии 211 (a-Fe), полученный с помощью дифрактометра "Дрон 2,0” в FeKa излучении, от температуры отпуска образцов из ст. 35X3HM и 30ХГСН2А. Кроме того, при анализе дифрактограмм различных образцов не было зафиксировано существенного 178 |