|
положительные результаты [12, 19]. Однако возможности этих методов ограничиваются рядом факторов. Коэрцитивная сила дает усредненную по объему информацию о структурных изменениях в металле, в то время как характер распределения напряжений в деталях при неоднородной пластической деформации обычно знакопеременен. Информационные параметры вихретокового метода связаны только с изменением электродинамических характеристик (удельной электрической проводимости, магнитной проницаемости) металла и не учитывают влияние магнитной текстуры, создаваемой деформацией, на необратимые процессы смещения в ферромагнитных материалах [11, 13, 22]. Интересным кажется применение для контроля механических остаточных напряжений акустических шумов перемагничивания скачками Баркгаузена [24, 36, 37, 63, 66, 92 93]. Однако этот метод в настоящее время мало исследован, т.е. ограничен в использовании на практике [96, 97, 99]. Анализ показал, что в подавляющем большинстве случаев технологической пооперационной металлообработки сопутствующие изменения свойств возникают в поверхностных слоях глубиной до 300 мкм, при этом ОН могут достигать величины до 1 ГПа [2, 10, 26]. В таких условиях, одной из ключевых задач оценки технологических ОН в поверхности металлоизделий является использование неразрушающего метода контроля избирательно чувствительного к изменению физикомеханических свойств в тонких слоях. Таким методом является метод магнитных шумов [6, 11, 12, 96, 99]. Энергетические и эмиссионные характеристики МШ определяются перестройкой магнитной текстуры поверхностного слоя ферромагнетика скачками Баркгаузена при его циклическом перемагничивании и зависят от уровня ОН, порождаемых теплом воздействия, структурно-фазовыми изменениями и пластической деформацией, в ходе технологического процесса металлообработки. Перспективность использования МШ при решении задач контроля технологических и 16 |
Общепринятая классификация методов анализа и контроля ОН разделяет их на разрушающие и неразрушающие. Разрушающие (частично разрушающие) механические методы, т.к. метод Закса, Давиденкова и др. [30], достаточно трудоемки и используются, как правило, для различного рода исследований и проведения выборочного контроля ОН, что позволяет достичь высокого уровня надежности и эффективности контроля на производстве. Более перспективными в этом отношении являются неразрушающие методы контроля, в основе которых лежат зависимости различных физических характеристик материала от действующих в нем макрои микронапряжений (напряжений I, II и III рода по классификации Н.Н. Давиденкова). Среди разнообразных методов контроля одно из ведущих мест по количеству разработок и масштабам применения занимают электромагнитные методы контроля. Значительные успехи в теории, разработке и применении электромагнитных методов контроля связаны с усилиями Российских ученых и специалистов: А.Б. Сапожникова, Р.И. Януса, М.Н. Михеева, Н.Н. Зацепина, В.В. Клюева, В.Г. Герасимова, В.Е. Щербинина, Г.С. Шелихова, А.К. Денеля, Э.С. Горкунова, В.Ф. Мужицкого и др. [17,21,22]. Магнитные свойства металлов однозначно определяются структурными изменениями в процессе их пластического деформирования. Так, для конструкционных сталей определено, что коэрцитивная сила Не связана с плотностью дислокаций N и напряжениями gQ2, как а 0;2~ Не ~ Jn [22]. Возможность контроля по Нс напряженного состояния конструкционных сталей показана в работах [21, 22]. Применение для этой цели вихретоковых и гармонических методов на отдельных марках сталей также дало положительные результаты [14, 17]. Однако возможности этих методов ограничиваются рядом факторов. Коэрцитивная сила дает усредненную по объему информацию о структурных изменениях в металле, в то время как характер распределения напряжений в деталях при неоднородной пластической деформации обычно знакопеременен. Информационные параметры вихретокового метода связаны только с изменением электродинамических характеристик (удельной электрической проводимости, магнитной проницаемости) металла и не учитывают влияние магнитной текстуры, создаваемой деформацией на необратимые процессы смещения в ферромагнитных материалах [13, 15, 25]. Проблема усугубляется тем, что эффективность контроля высокопрочных сталей, в значительной мере определяется видом их исходной структуры. При упрочнении изделий с исходной сорбитной структурой увеличивается плотность дефектов кристаллического строения, растут напряжения II и III рода. Это сопровождается увеличением магнитной 17 |