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

зивом 53—62 кгс/мм. Сжимающие напряжения распро­ страняются на глубину до 140—160 мкм.

Отсутствие неразрушающпх методов послойного из­ мерения напряжении пли площадей эпюр но отдельным зонам делает заманчивым применение для этой цели элек­ тромагнитных методов. В первых работах для измерения глубины наклепа использовались накладные индукцион­ ные датчики, включенные в плечи моста переменного тока.

основанный на изменении электрических и магнитных свойств ме­ талла. Частота питающего тока выбиралась таким образом, чтобы глубина проникновения вихревых токов соответствовала глубине наклепа. В Ростовском институте сельхозмашиностроения разработа­ ны макетные образцы приборов для контроля толщины и качества на­ клепанного слоя лонжеронов из стали ЗОХГСА. Для оценки величи­ ны суммарных остаточных напряжений использовался прибор, в кото­

чества наклепа, вызванные колебаниями химического состава сплавов

личные параметры являются независимыми. Однако использование такой методики выбора частот без тщательного анализа влияния структуры материала не дает положительных результатов при кон­ троле качества наклепа.

Для материалов с положительной магнитострнкцией можно считать доказанным, что в упругой зоне и в сла­ бых магнитных полях относительное изменение магнит­ ной проницаемости пропорционально приложенным на­ пряжениям [Л. 78]. Р. Е. Ершов и M . М. Шель исследо­ вали влияние пластической деформации на магнитоупругий эффект в конструкционных сталях. Измерялась разность магнитных проницаемостей в направлении дей­ ствия напряжений и в перпендикулярном к ним направ­ лении [Л. 28, 76], M . М. Шелем был разработан прибор ИНМ-4 с датчиком, состоящим из двух вытянутых па-

148

кладных катушек, расположенных крестом. Прибор по­ зволял измерять упругие напряжения на некоторых ти­ пах сталей с точностью до 2 кгс/мм2.

M. Н. Михеев и В. М. Морозова [Л. 48] исследовали наклепанные и иенаклепанные образцы из стали 20 и рекомендовали о качестве наклепа деталей из этой стали судить по изменениям коэрцитивной силы. Информацию

0 глубине деформации по их данным могут дать совме­ стные измерения коэрцитивной силы, разности магнитной

отражения в литературе не нашли. Это может быть свя­ зано с тем, что часто имеет место неоднозначность изме­ нения магнитных характеристик. С одной стороны, маг­ нитная проницаемость из-за искажения кристаллической решетки уменьшается, а с другой, из-за фазовых превра­ щений при нагреве металла и увеличения содержания ферритной фазы она увеличивается.

Такая же неоднозначность имеется и у электрических характеристик. При сжатии электрическое сопротивле­ ние у большинства металлов уменьшается. Но при на­ клепе искажается пространственная решетка, что увели­ чивает сопротивление. Неопределенность вносится и из­ менением количества и взаимного расположения струк­ турных составляющих.

Наклеп большинства чистых металлов и промышлен­ ных сплавов при комнатной температуре вызывает уве­ личение сопротивления на 2—6%.

Эта неоднозначность весьма четко была выявлена при воздействии сжимающих и растягивающих напряжений

разрывной машине оказалось, что показания, высокоча­ стотных приборов в условных единицах а .(рабочие ча­

149

стают, а после 18 кгс/мм2— резко снижаются. При раз­ грузке имеет место механический гистерезис, так как кривые а=і(ои) не совпадают. При повторной нагрузке

менения знака определяется степенью наклепа и харак­

150

ром ДНМ-2000 (рабочая частота 2 Мгц) на образцах, упрочненных виброшлифованием.

ІТз опытов следует, что по показаниям этого прибора можно построить эпюру сжимающих напряжений при послойном стравливании образцов и, следовательно, оце­ нить степень наклепа.

Рис. 7-23. Зависимость показании прибора ДНМ-2000 в условных единицах от величины напряжений 1-го рода.

На рис. 7-25 приведены результаты испытаний на ча­ стотах 3 кгц и 2 Мгц образцов из стали ЗОХГСА, под­ вергнутых центробежно-шариковому наклепу с натягом упрочнителя 0,25 мм [исходная твердость по Роквеллу 35] и послойному электролитическому стравливанию.

Глубина наклепа по данным этих испытании состав­ ляет 0,4 мм, что совпадает с данными, полученными по

151