|
ВЫВОДЫ 2. 1. На основе потенциально-энергетически теории эффекта Баркгаузена предложена нестационарная модель формирования огибающей магнитного шума, макропараметры которой, Вм максимум, Нм положение этого максимума пополю перемагничивания, определяются уровнем микрои макронапряжений. Однозначный и обратный характер изменений Вм и Нм от уровня микрои макронапряжений позволяет использовать параметры ОМШ для разработки новых алгоритмов контроля. 2. Предложены и исследованы с помощью прибора “АФС” информативные параметры для оценки напряженного состояния деталей из высокопрочных конструкционных сталей: • для повышения чувствительности контроля уровня приложенных напряжений параметр R, пропорциональный отношению амплитуды и поля максимума ОМШ; • для повышения достоверности оценки макронапряжений в случае, если структурное состояние контролируемого материала заранее неизвестно, параметр Р, пропорциональный произведению амплитуды и поля максимума ОМШ. 71 |
2. Предложена потенциально-энергетическая модель огибающей магнитного шума (ОМШ), макропараметры которой, Вм максимум, Нм положение этого максимума по полю перемагничивания, определяются уровнем микрои макронапряжений. Однозначный и обратный характер изменений Вм и Нм от уровня микрои макронапряжений позволяет использовать параметры ОМШ для разработки новых алгоритмов контроля. 3. На основе аналогии механизму возбуждения АЭ при пластической деформации создана теория МАШ. Исследованы зависимости энергетических и эмиссионных характеристик огибающих МАШ (ОМАШ) от параметров измерительной аппаратуры, объема СБ и магнитострикции. 4. Разработана методика расчета текущих энергетических и эмиссионных характеристик МШ и МАШ. В рамках методики сформулированы требования к выбору оптимального значения интервала временной селекции и уровня амплитудной дискриминации при измерении текущих характеристик этих сигналов, и обоснован метод контроля с использованием выбросов МШ и МАШ за нулевой уровень амплитудной селекции. 5. Разработаны принципы построения средств и алгоритмов контроля напряженного состояния деталей из высокопрочных сталей, основанные на применении новых параметров: для повышения чувствительности контроля уровня макронапряжений ■ параметр, пропорциональный отношению величины и поля максимума ОМШ (R); параметр, пропорциональный отношению максимальной величины ОМШ и величины первого максимума ОМАШ (В); для повышения достоверности оценки макронапряжении в случае, если структурное состояние контролируемого материала заранее неизвестно,г 1 параметр, пропорциональный произведению величины и поля максимума ОМШ (Р); для повышения достоверности контроля напряженного состояния мартенситостареющих сталей, параметр, пропорциональный отношению характеристик сигналов МШ и МАШ. 6. Установлены зависимости изменения текущих энергетических и эмиссионных характеристик МШ при упрочнении изделий статическими и динамическими методами ППД. Впервые получены закономерности изменения параметров ЭБ в ходе эксплуатации изделий (кинетики 10 Отметим, что эффект Баркгаузена, вызванный электрохимическим воздействием на поверхность ферромагнетиков, наблюдался и в других ферромагнитных материалах при других составах агрессивных сред. Результаты экспериментального исследования этой разновидности проявления эффекта Баркгаузена приведены также в [103, 109, 111]. Наблюдаемые взаимосвязи характеристик ЭБ с параметрами процесса разрушения ферромагнитных материалов (например, стали У8) позволяют применить этот эффект для цели испытания материалов на прочную стойкость их работы в тяжелых условиях воздействия агрессивной среды и механических напряжений. ВЫВОДЫ 1. Приведено описание технических средств для регистраций энергетических и эмиссионных характеристик ЭДС СБ и МАШ. Проведен анализ режимов измерения текущих характеристик интенсивности и выбросов ЭДС СБ и МАШ в результате которого установлено, что отношение интервала осреднения к периоду перемагничивания должно лежать в пределах 0,02^-0,03. Показано, что снижение погрешности измерения, обусловленной случайным характером ЭБ, достигается увеличением числа циклов осреднения. 2. Предложены и обоснованы информативные параметры для оценки напряженного состояния деталей из высокопрочных конструкционных сталей: • для повышения чувствительности контроля уровня приложенных напряжений параметр R, пропорциональный\ отношению амплитуды и поля максимума ОМШ; • для повышения достоверности оценки макронапряжений в случае, если структурное состояние контролируемого материала заранее неизвестно, параметр Р, пропорциональный произведению амплитуды и поля максимума ОМШ. 3. Экспериментально исследованы конструкции и режимы преобразователей при регистрации ЭДС СБ. Проанализированы особенности использования для контроля напряжений преобразователей с круговой диаграммой перемагничивания. Показано, что неоднозначный характер изменений параметров максимума ОМШ ограничивает применение таких преобразователей диапазоном напряжений, величина которого зависит от соотношения постоянной кристаллографической анизотропии и магнитострикции насыщения контролируемого материала, однако перспективно их применение при контроле напряжений с использованием параметров R и Р. 169 е ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 1. Системный подход к проблеме анализа и регулирования остаточных напряжений требует применения методов неразрушающего контроля как на этапе отработки технологий, так и в процессе изготовления и эксплуатации изделий из высокопрочных сталей. В качестве таких методов в работе использованы методы, основанные на регистрации магнитных (МШ) и акустических шумов (МАШ) перемагничивания. 2. Создана теория формирования МШ и МАШ, развивающая новые принципы построения средств и алгоритмов контроля технологических напряжений. При этом решены следующие задачи: 2.1. Разработана стационарная модель МШ, включающая: получение аналитического выражения формулы импульса ЭДС скачка Баркаузена (СБ), наводимого в измерительной катушке, с учётом динамики и местоположения СБ, характера электродинамических процессов в ферромагнетике и материале проводящего покрытия, геометрических размеру измерительной катушки и ферромагнетика, и определение спектральных характеристик МШ в рамках модели «дробового шума». Исследование модели показало, что наличие в ферромагнитном металле с положительной магнитострикцией растягивающих внутренних напряжений увеличивает амплитуду и уменьшает ширину спектра МШ, а наличие сжимающих напряжений уменьшает амплитуду и увеличивает ширину спектра МШ. У металлов с отрицательной магнитострикцией должна наблюдаться обратная зависимость. 2.2. В рамках потенциально-энергетической теории эффекта Баркгаузена (ЭБ) разработана нестационарная модель формирования огибающей магнитного шума (ОМШ) макропараметры которой, Вм максимум, Ни положение этого максимума по полю перемагничивания, определяются уровнем микрои макронапряжений. Установлено, чтоI однозначный и обратный характер изменений Вм и Нм от уровня микрои макронапряжений позволяет использовать параметры ОМШ для разработки новых алгоритмов контроля напряженного состояния деталей из высокопрочных конструкционных сталей: для повышения чувствительности контроля уровня приложенных напряжений параметр R, пропорциональный отношению амплитуды и поля максимума ОМШ; для повышения достоверности оценки макронапряжений в случае, если структурное состояние контролируемого материала заранее неизвестно, параметр Р, пропорциональный произведению амплитуды и поля максимума ОМШ. 2.3. На основе нестационарной модели разработана методика расчета текущих энергетических и эмиссионных характеристик МШ. Получены аналитические выражения для определения числа выбросов МШ как функции уровня амплитудной селекции и его средневыпрямленного значения. В рамках методики сформулированы требования к выбору оптимального значения интервала временной селекции при измерении i S i . |