|
DOI: 10.14489/td.2020.09.pp.018-025
Сандомирский С. Г., Валько А. Л., Руденко С. П.
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ЦЕМЕНТИРОВАННОГО СЛОЯ СТАЛИ 18ХГТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛЮСНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ
(с. 18-25)
Аннотация. Наибольшее применение для контроля качества поверхностного упрочнения получила коэрцитивная сила Нс. Одним из наиболее распространенных методов контроля свойств изделий из ферромагнитных материалов по результатам косвенного определения Нс является метод «точечного полюса». Современная реализация метода точечного полюса осуществлена в приборе «Сортировщик магнитный МС-1». Прибор измеряет градиент нормальной составляющей поля остаточной намагниченности над местом контакта полюса магнита с поверхностью контролируемого изделия. Проведенные исследования показали, что между толщиной цементированного слоя исследованных образцов из стали 18ХГТ и показаниями прибора МС-1 имеется тесная корреляционная зависимость. Это является предпосылкой для разработки неразрушающего метода контроля процесса цементации зубчатых колес трансмиссий мобильных машин.
Ключевые слова: поверхностное упрочнение, цементация, структура, твердость, неразрушающий контроль, полюсное намагничивание.
Sandomirski S. G., Valco А. L., Rudenko S. P.
ANALYSIS OF THE POSSIBILITY OF NON-DESTRUCTIVE TESTING OF THE CARBURIZING DEPTH OF 18KHGT STEEL USING POLE MAGNETIZATION
(pp. 18-25)
Abstract. High-voltage transmission parts of energy-saturated machines are made of cemented steels subjected to chemical-thermal treatment. In low carbon steel, a strong high carbon surface layer is formed with a relatively soft and viscous core of the product. Non-destructive magnetic control of the depth of the hardened layer is based on the difference in the physical properties of the surface layer and the core of the product. The coercive force Hc has received the greatest application for quality control of surface hardening. One of the most common methods for controlling the properties of products made of ferromagnetic materials according to the results of the indirect determination of Hc is the “point pole” method. The modern implementation of the “point pole” method is implemented in the device “Magnetic Sorter MS-1”. The device measures the gradient of the normal component of the remanent magnetization field above the point of contact of the magnet pole with the surface of the product being monitored. The studis showed that there is a close correlation between the carburizing depth of the studied samples of 18KhGT steel and the readings of the MS-1 device. This is a prerequisite for the development of a non-destructive method for controlling the quality of cementation of gears of transmissions of mobile machines.
Keywords: surface hardening, carburizing, structure, hardness, non-destructive testing, pole magnetization.
С. Г. Сандомирский, А. Л. Валько, С. П. Руденко (Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси, Минск, Республика Беларусь) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. G. Sandomirski, А. L. Valco, S. P. Rudenko (Joint Institute of Mechanical Engineering of the NAS of Belarus, Minsk, Belarus) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Михеев М. Н., Горкунов Э. С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. М.: Наука, 1993. 252 с.
2. Неразрушающий контроль. Россия, 1990 – 2000: справочник / под ред. В. В. Клюева. Кн. 2. М.: Машиностроение, 2001. 616 с.
3. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 6: в 3 кн. Кн. 1. Магнитные методы контроля / В. В. Клюев, В. Ф. Мужицкий, Э. С. Горкунов, В. Е. Щербинин. 2-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 2006. 848 с.
4. Горкунов Э. С., Лапидус Б. М., Загайнов А. В. и др. Электромагнитные методы и средства контроля качества поверхностного упрочнения // Дефектоскопия. 1988. № 7. С. 7 – 13.
5. Горкунов Э. С., Лапидус Б. М. Использование дифференциальной магнитной проницаемости для контроля качества поверхностного упрочнения стальных изделий. Препринт. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 48 с.
6. Горкунов Э. С., Лапидус Б. М. Магнитные свойства двухслойных ферромагнетиков применительно к контролю качества поверхностного упрочнения изделий // Проблемы прочности и пластичности. Тр. УНЦ АН СССР. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. С. 103 – 110.
7. Горкунов Э. С. Магнитные приборы контроля структуры и механических свойств стальных и чугунных изделий (обзор) // Дефектоскопия. 1992. № 10. С. 3 – 35.
8. Матюк В. Ф., Осипов А. А., Кратиров В. Б. Определение толщины упрочненного слоя по изменениям формы петли гистерезиса // Дефектоскопия. 1997. № 9. С. 32 – 41.
9. Сандомирский С. Г. Применение полюсного намагничивания в магнитном структурном анализе (обзор) // Дефектоскопия. 2006. № 9. С. 36 – 64.
10. Сандомирский С. Г., Цукерман В. Л., Линник И. И., Сандомирская Е. Г. Универсальный магнитный сортировщик и его применение для решения задач неразрушающего контроля // Контроль. Диагностика. 2004. № 8. С. 27 – 31.
11. Костин В. Н., Василенко О. Н. О некоторых новых возможностях локального измерения коэрцитивной силы ферромагнитных объектов // Дефектоскопия. 2012. № 7. С. 15 – 25.
12. Гобов Ю. Л., Жаков С. В., Михайлов А. В. Измерение коэрцитивной силы в локальной области образца // Дефектоскопия. 2017. № 11. С. 27 – 32.
13. Счастный А. С., Осипов А. А. Оценка возможности контроля толщины упрочненных слоев импульсным магнитным методом // Приборостроение – 2019: материалы 12-й Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 13 – 15 ноября 2019 г. Мн.: БНТУ, 2019. С. 316 – 318.
14. Вонсовский С. В., Михеев М. Н. Магнитный структурный анализ // Заводская лаборатория. 1957. № 10. С. 1221 – 1226.
15. Михеев М. Н., Горкунов Э. С. Связь магнитных свойств со структурным состоянием вещества – физическая основа магнитного структурного анализа (обзор) // Дефектоскопия. 1981. № 8. С. 5 – 21.
16. Forster F., Zizelman G. Die schnelle serstorungsfreie Bestimmung der Blechanisotropie mildem Restpun¬ktpolverfahren // Zeitschrift fur Metallkde. 1954. Bd. 45. No. 4. S. 245 – 249.
17. DBP № 979544 Kl. 21e Gr.37/10. Verfehren zur Messung der magnetischen Koerzitivkraft an ferromagneti¬schen Pruflingen / F. Forster. 1958.
18. Аркадьев В. К. Электромагнитные процессы в металлах. Ч. 1. М.–Л.: ОНТИ, 1934. 230 с.
19. Янус Р. И. Магнитная дефектоскопия. М.–Л.: Гостехиздат, 1946. 171 с.
20. Forster F. Theoretische und experimentelle Grundlagen der elektromagnetischen Qualitatssortierung von Stahlteilen. 1V. Das Reast-feldverfahren // Zeitschrift fur Metallkunde. 1954. Bd. 45. No. 4. S. 233 – 238.
21. Загидулин Р. В., Мужицкий В. Ф. К оценке коэрцитивной силы материала по величине поля остаточной намагниченности // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. Т. 71. 2005. № 2. С. 25 – 28.
22. Федорищева Э. Э., Фридман Л. А., Табачник В. П., Чернова Г. С. Нормальная составляющая остаточного магнитного поля над поверхностью массивного тела // Дефектоскопия. 1982. № 2. С. 23 – 29.
23. Сандомирский С. Г. Анализ чувствительности поле- и градиентометрических датчиков к коэрцитивной силе материала изделия с плоской поверхностью после полюсного намагничивания // Контроль. Диагностика. 2008. № 5. С. 31 – 41.
24. Мельгуй М. А. Магнитный контроль механических свойств сталей. Мн.: Наука и техника, 1980. 183 с.
25. Сандомирский С. Г., Цукерман В. Л., Линник И. И. и др. Сортировка ферромагнитных сталей по маркам прибором «Сортировщик магнитный МС-1» // Неразрушающий контроль и диагностика: Тез. докл. 15-й Российской НТК. Москва, 1999. Т. 1. М., 1999. 415 с.
26. Сандомирский С. Г., Стаценко Н. Б., Сандомирская Е. Г., Грудницкий И. П. Результаты анализа возможности разбраковки чугунных отливок по структуре прибором «Сортировщик магнитный МС-1» // Материалы Междунар. НТК «Новые конкурентоспособные и прогрессивные технологии, машины в условиях рынка». Могилев, 2000. 481 с.
27. Сандомирский С. Г. Контроль структуры крупногабаритных отливок из высокопрочного чугуна прибором «Сортировщик магнитный МС-1» // Литье и металлургия. 2004. № 2(30). С. 165 – 167.
28. Сандомирский С. Г., Цукерман В. Л., Писаренко Л. З. Анализ предпосылок количественного контроля изделий из высокопрочного чугуна магнитным методом // Литье и металлургия. 2005. № 2(34). С. 143 – 148.
29. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин и др.; под общ. ред. В. Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. 640 с.
30. СТБ 2307–2013. Поверхностно-упрочненные слои металлических деталей. Методы измерения толщины. Минск: Госстандарт, 2013. 16 с.
1. Miheev M. N., Gorkunov E. S. (1993). Magnetic methods of structural analysis and non-destructive testing. Moscow: Nauka. [in Russian language]
2. Klyuev V. V. (Ed.) (2001). Non-destructive testing: a handbook. Book 2. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Klyuev V. V. (Ed.), Muzhitskiy V. F., Gorkunov E. S., Shcherbinin V. E. (2006). Non-destructive testing: reference book: in 8 volumes. Vol. 6: in 3 books. Book. 1. Magnetic control methods. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
4. Gorkunov E. S., Lapidus B. M., Zagaynov A. V. et al. (1998). Electromagnetic methods and quality control tools for surface hardening. Defektoskopiya, (7), pp. 7 – 13. [in Russian language]
5. Gorkunov E. S., Lapidus B. M. (1986). The use of differential magnetic permeability for quality control of surface hardening of steel products. Preprint. Sverdlovsk: UNTs AN SSSR. [in Russian language]
6. Gorkunov E. S., Lapidus B. M. (1987). Magnetic properties of two-layer ferromagnets as applied to quality control of surface hardening of products. Problemy prochnosti i plastichnosti. Trudy UNTs AN SSSR, pp. 103 – 110. Sverdlovsk: UNTs AN SSSR. [in Russian language]
7. Gorkunov E. S. (1992). Magnetic devices for monitoring the structure and mechanical properties of steel and cast iron products (review). Defektoskopiya, (10), pp. 3 – 35. [in Russian language]
8. Matyuk V. F., Osipov A. A., Kratirov V. B. (1997). Determination of the thickness of the hardened layer by changes in the shape of the hysteresis loop. Defektoskopiya, (9), pp. 32 – 41. [in Russian language]
9. Sandomirskiy S. G. (2006). Application of pole magnetization in magnetic structural analysis (review). Defektoskopiya, (9), pp. 36 – 64. [in Russian language]
10. Sandomirskiy S. G., Tsukerman V. L., Linnik I. I., Sandomirskaya E. G. (2004). Universal magnetic sorter and its application for solving problems of non-destructive testing. Kontrol'. Diagnostika, (8), pp. 27 – 31. [in Russian language]
11. Kostin V. N., Vasilenko O. N. (2012). Some new possibilities of local measurement of the coercive force of ferromagnetic objects. Defektoskopiya, (7), pp. 15 – 25. [in Russian language]
12. Gobov Yu. L., Zhakov S. V., Mihaylov A. V. (2017). Measurement of coercive force in a local area of the sample. Defektoskopiya, (11), pp. 27 – 32. [in Russian language]
13. Schastniy A. S., Osipov A. A. (2019). Assessment of the possibility of controlling the thickness of hardened layers by a pulsed magnetic method. Instrument making - 2019: materials of the 12th International Scientific and Technical Conference, pp. 316 – 318. Minsk: BNTU. [in Russian language]
14. Vonsovskiy S. V., Miheev M. N. (1957). Magnetic structural analysis. Zavodskaya laboratoriya, (10), pp. 1221 – 1226. [in Russian language]
15. Miheev M. N., Gorkunov E. S. (1981). Relationship of magnetic properties with the structural state of matter - the physical basis of magnetic structural analysis (review). Defektoskopiya, (8), pp. 5 – 21. [in Russian language]
16. Forster F., Zizelman G. (1954). Die schnelle serstorungsfreie Bestimmung der Blechanisotropie mildem Restpun¬ktpolverfahren. Zeitschrift fur Metallkde, 45, (4), pp. 245 – 249.
17. Forster F. (1958). Verfehren zur Messung der magnetischen Koerzitivkraft an ferromagnetischen Pruflingen. De Patent No. DBP 979544.
18. Arkad'ev V. K. (1934). Electromagnetic processes in metals. Part 1. Moscow–Leningrad: ONTI. [in Russian language]
19. Yanus R. I. (1946). Magnetic flaw detection. Moscow-Leningrad: Gostekhizdat. [in Russian language]
20. Forster F. (1954). Theoretische und experimentelle Grundlagen der elektromagnetischen Qualitatssortierung von Stahlteilen. 1V. Das Reast-feldverfahren. Zeitschrift fur Metallkunde, 45, (4), pp. 233 – 238.
21. Zagidulin R. V., Muzhitskiy V. F. (2005). Estimation of the coercive force of a material by the magnitude of the remanent magnetization field. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, Vol. 71, (2), pp. 25 – 28. [in Russian language]
22. Fedorishcheva E. E., Fridman L. A., Tabachnik V. P., Chernova G. S. (1982). Normal component of the residual magnetic field above the surface of a massive body. Defektoskopiya, (2), pp. 23 – 29. [in Russian language]
23. Sandomirskiy S. G. (2008). Analysis of the sensitivity of field and gradiometer sensors to the coercive force of the material of a product with a flat surface after pole magnetization. Kontrol'. Diagnostika, (5), pp. 31 – 41. [in Russian language]
24. Mel'guy M. A. (1980). Magnetic control of the mechanical properties of steels. Minsk: Nauka i tekhnika. [in Russian language]
25. Sandomirskiy S. G., Tsukerman V. L., Linnik I. I. et al. (1999). Sorting of ferromagnetic steels by brand using the device "Magnetic Sorter MS-1". Non-destructive testing and diagnostics: Abstracts of the 15th Russian Scientific and Technical Conference, Vol. 1. Moscow. [in Russian language]
26. Sandomirskiy S. G., Statsenko N. B., Sandomirskaya E. G., Grudnitskiy I. P. (2000). Results of the analysis of the possibility of sorting iron castings by structure using the device "Magnetic Sorter MS-1". Materials of the International Scientific and Technical Complex "New competitive and progressive technologies, machines in market conditions". Mogilev. [in Russian language]
27. Sandomirskiy S. G. (2004). Structural control of large-size nodular cast iron castings with the device "Magnetic Sorter MS-1". Lit'e i metallurgiya, 30(2), pp. 165 – 167. [in Russian language]
28. Sandomirskiy S. G., Tsukerman V. L., Pisarenko L. Z. (2005). Analysis of the prerequisites for quantitative control of ductile iron products by the magnetic method. Lit'e i metallurgiya, 34(2), pp. 143 – 148. [in Russian language]
29. Sorokin V. G. (Ed.), Volosnikova A. V., Vyatkin S. A. et al. (1989). Brand of steels and alloys. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
30. Surface hardened layers of metal parts. Thickness measurement methods. (2013). By Standard No. STB 2307–2013. Minsk: Gosstandart. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2020.09.pp.018-025
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2020.09.pp.018-025
and fill out the form
.
|
">
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»