Файл: Дорофеев, А. Л. Индукционная структуроскопия.pdf

уменьшаются, а магнитная проницаемость и остаточпаяг индукция возрастают.

Многочисленными исследованиями установлено, чтокоэрцитивная сила снижается по мере уменьшения сте­ пени дисперсности продуктов отпуска при переходе о/г тростита через сорбит к перлиту. Остаточная индукция! возрастает, увеличиваются также магнитная проницае­ мость и магнитное насыщение. Весьма характерно1 поведение коэрцитивной силы при отпуске. Коэрцитивная1 сила, так же как и твердость, зависит от степени дис ­ персности и количества карбидов, вкрапленных в а-же- лезо.

Электрическое сопротивление сталей тем больше, чем; выше содержание углерода и чем больше углерода пере­ шло при закалке в твердый раствор. В доэвтектоидиых сталях сопротивление возрастает интенсивнее, чем в заэвтектоидных. Электрическое сопротивление сталей при температуре 20 °С, содержащих до 1% углерода и зака­ ленных с 850 °С, можно определить по формуле [Л. 34,43]

Р2о=Ю,3+1,б/ о + 23,6/;2,

где р — содержание углерода в процентах массы.

Для сталей, закаленных с 1 100 °С и с содержанием до 1,75% углерода

p2 o=10,3+9,3p + 7,4/j2.

6-4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ

Термообработка приводит к изменению структуры ма­ териала, к появлению в нем напряжений. Для оценки! качества деталей после термической обработки приме­ няют макроскопический, микроскопический и рентгеноструктурный и другие методы выборочного контроля: Массовый контроль качества термообработки сталей, производится измерением твердости, однако при этом на' проверяемой поверхности образуется отпечаток. В черте­ жах на детали машин обычно указывается твердость, поэтому, в большинстве случаев иа производстве прихо­ дится решать задачу замены испытаний иа твердость не-

112

повреждающим электромагнитным контролем. ГІо надо иметь в виду, что твердость — лишь одна из многих ха­ рактеристик термически обработанного материала. Твер­ достью после отпуска нельзя характеризовать темпера-- туру закалки многих конструкционных и легированныхсталей.

ІВ этом отношении характерна сталь 16XCIT, исполь­ зуемая дли изготовления крепежа. Она закаливается'

всоляной «ванне при температурах 980±10°С. Недогревхарактеризуется наличием «в структуре тростита (что приводит к уменьшению твердости), перегрев — наличием

вструктуре крупноигольчатого мартенсита. В этом слу­ чае твердость остается прежней, но резко снижается ударная вязкость. Измерение твердости не дает возмож­ ности найти брак по перегреву. Коэрцитивная сила и

«остаточная магнитная индукция для стали 16ХСН при недогреве незначительно увеличиваются, а при перегреве уменьшаются. Магнитная проницаемость при недогреве уменьшается, а при перегреве увеличивается. При недо­ греве по показаниям прибора ЭМИД определяется сталь с нормальной закалкой, отпущенной при 300 °С, при пе­ регреве— отпущенной при 400 °С.

Одинаковая твердость 40 (по Роквеллу) наблюдалась у образцов, отпущенных при 250 и 400 °С. В подобных случаях приходится вводить двойной неразрушающий контроль: после закалки и после отпуска.

Среди различных конструкционных и инструменталь­ ных сталей важное место занимает сталь ЗОХГСА. При температурах отпуска от нуля до 750°С коэрцитивная

мальная магнитная проницаемость и электрическая проводимость при увеличении температур до 450 °С уве­

ры отпуска они остаются неизменными. Характерная кривая изменения магнитной проницаемости при намаг­

Изменение амплитуды сигнала на приборе ЭМИД-3 при испытании деталей из этой стали носит такой ж е характер, как и изменение максимальной магнитной про­ ницаемости.

Установлено, что у стали ЗОХГСА имеется пропорцио­ нальная зависимость между твердостью и показаниями прибора ЭМИД-3 (по основной гармонике ток 0,6—0,8 а) при отпуске в диапазоне температур до 450 °С. Если де­ тали из этой стали отпущены при более высокой Темпе­ ратуре, то при надлежащем выборе тока возбуждения И подмагнпчнваниіі возможно вести поплавочный контроль качества термической обработки по амплитуде и фазе

из этой стали ь. н. ъкурпдпну удалось установить кор­ реляционную связь между амплитудой сигнала и ве­ личиной разрушающего давления. Микроструктура серд­ цевины годных'баллонов, разрушившихся при давлениях более 900 кгс, представляет собой сорбит, в который вкраплены мелкие включения феррита. У баллонов, раз­ рушившихся при усилиях меньших 900 кгс, обнаружен сильный обезуглерожеиный слой. Толщина ' этого слоя достигает 5—6% толщины стенок баллона. При массовом контроле имелись четыре случая несоответствия давле­ ния, определенного по показаниям прибора и действи­ тельного давления разрушения. Анализ шлифов у этих баллонов показал волокнистость структуры.

Зависимость между показаниями прибора и давле­ нием разрушения была установлена А. М. Мушкиным для винтов М 6 Х І 6 из стали 10 [Л. 51]. Партия винтов была рассортирована на три группы. Сопротивление раз­ рыву каждой из групп соответственно оказалось равным: 1 080—1 170, 940—1 100 и 880—970 кгс/см2. Структура материала винтов первой и второй групп — мелкозерни­ стый перлит, распределенный по границам мелких зерен

114

формы (но из того же материала). Для многих сталей хорошие результаты при этом получаются, если намаг­ ничивающий ток обеспечивает создание поля, при коп ­ ром получается максимальная магнитная проницаемость. При контроле небольших детален, у которых отношение длины к диаметру l/d>5, намагничивающий ток выби­ рают равным 0,6—1,5 о.

В табл. 6-1 приводится ток намагничивания, при ко­ тором обеспечивается контроль за температурой отпуска взамен испытаний на твердость [Л. 52].

У перечисленных в табл. 6-1 .марок сталей [Л. 52], за­ каленных и отпущенных при низких температурах (200— 450°С) имеется однозначная зависимость между пока­ заниями прибора и твердостью. У сталей 2X13, 3X13, ЭИ961 такая зависимость имеется во всем диапазоне температур. Иногда весь диапазон температур приходит­ ся разбивать на отдельные участки и выбирать те из них, где такая зависимость существует. Так, например, поступают в автомобильной промышленности при кон­ троле деталей из сталей 35Х, 38Х, 40Х, у -которых в за­ каленном и отпущенном состояниях (при 100—750 °С) однозначной зависимости между магнитными характери­ стиками и твердостью нет.

Опыт использования приборов типа ЭМИД позволяет высказать следующее положение: при низких температу­ рах отпуска (200—450 °С) для большинства конструк*

116