Остаточной намагниченности

Магнитотвердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов. Они характеризуются величинами остаточной индукции, коэрцитивной силы и магнитной анергии. В настоящее время разработаны материалы, обладающие коэрцитивной силой до 360 кА/м, остаточной магнитной индукцией до 1,6 Т и магнитной энергией до 40— 50 кДж/м8. В качестве магнитотвердых материалов используют: пар-тенситовые стали ЕХЗ, ЕВ6, ЕХ5К5, ЕХ9К15М2 (ГОСТ 6862—71) (буквы означают! Е—сталь магнитотвердая, X — хром, В — вольфрам; К — кобальт, М — молибден), сплавы на основе меди, железа, кобальта, никеля, алюминия и других металлов: ЮНД4, ЮНД8, ЮНДС, ЮНДК15, ЮНДК18, ЮНДК35Т5, ЮНДК34Т5, ЮН14ДК24, ЮН13ДК246, ЮН13ДК25А, ЮН13ДК25БА и т. д. (ГОСТ 17809—72)1 деформируемые сплавы Викаллой 1 и II, Кунифе I и II, Кунико I и II, бариевые сплавы (магнитотвердые ферриты), 1БИ, 1БИ1, 1БИ2, 2БА, 2БА1, ЗБА, 1.5КА, 2КА (ОСТ 11 ПО 707.002); высококоэрцитивные сплавы на основе благородных металлов PtFe, PtCo и AgMnAl.

из электронного блока и накладного преобразователя в виде приставного электромагнита со съемными полюсными наконечниками, в магнитную цепь которого встроен датчик Холла. Размер контактной поверхности преобразователя: толщина полюса 5 мм; ширина полюса 15 мм; межполюсное расстояние 30 мм. Принцип работы прибора состоит в намагничивании контролируемого участка детали накладным преобразователем и последующем размагничивании этого участка нарастающим полем и фиксации напряженности поля, соответствующей коэрцитивной силе. Возможно также измерение амплитуды сигнала датчика Холла, соответствующей остаточной магнитной индукции, после размштшчивания предварительно заданным током.

МАГНИКО - магнитотвёрдый материал - сплав железа (основа) с кобальтом (24%), никелем (14%), алюминием (8%) и медью (3%). Характеризуется высокими значениями остаточной магнитной индукции и коэрцитивной силы. Анизотропность магнитных св-в М. достигается тер-мич. обработкой в магн. поле. Из М. изготовляют магниты для электроиз-мерит., радиотехн. и др. аппаратуры. МАГНИТ [греч. magnetis, от Magnetis Ifthos, букв.- камень из Магнесии (др. город в Малой Азии)] - тело,

магнитожёсткие материалы,-ферромагнитные материалы, к-рые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магн. полях напряжённостью в тысячи и десятки тысяч А/м; характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы, остаточной магнитной индукции, магн. энергии на участке размагничивания («спинка» петли гистерезиса). Из М.м. в технике применяют: литые и порошковые (недеформируемые) магнитные материалы типа железо - алюминий - никель - кобальт; деформируемые сплавы типа железо - кобальт - молибден, железо - кобальт - ванадий, платина - кобальт; нек-рые ферриты. В качестве М.м. используются также соединения редкозем. элементов с кобальтом; сплава типа алии, алнико, викаллой и др. Из М.м. изготовляют пост, магниты. МАГНИТОТОРМОЗНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ -то же, что синхротронное излучение. МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗ'ОВА-ТЕЛЬ, магнитоупругий датчик, - измерительный преобразова-

из электронного блока и накладного преобразователя в виде приставного электромагнита со съемными полюсными наконечниками, в магнитную цепь которого встроен датчик Холла. Размер контактной поверхности преобразователя: толщина полюса 5 мм; ширина полюса 15 мм; межполюсное расстояние 30 мм. Принцип работы прибора состоит в намагничивании контролируемого участка детали накладным преобразователем и последующем размагничивании этого участка нарастающим полем и фиксации напряженности поля, соответствующей коэрцитивной силе. Возможно также измерение амплитуды сигнала датчика Холла, соответствующей остаточной магнитной индукции, после размагничивания предварительно заданным током.

МАГНИКО — магнитно-твёрдый материал на основе железа, содержащий кобальт (24%), никель (14%), алюминий (8%) и медь (3%). Относится к ди-сперсионно-твердеющим сплавам. Характеризуется высокими значениями остаточной магнитной индукции и коэрцитивной силы. Анизотропность магнитных св-в М. достигается термич. обработкой в магнитном поле.

МАГНИТНО-ТВЁРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ, м а г-нитно-жёсткие материалы,— магнитные материалы, к-рые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряжённостью до десятков кА/м; характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы, остаточной магнитной индукции (1 Т и более; 1 Т = 104Гс). Из М.-т. м. в технике применяют: литые и порошковые (недеформируемые) магнитные материалы типа Ре — --- А1 — N1 — Со; деформируемые сплавы типа Fe — Со — Mo, Fe — Со — V, Pt — Co; ферриты. В качестве М.-т. м. используются также соединения редкоземельных элементов (особенно лёгких) с кобальтом; магнитопласты и магнитоэласты из порошков алии, алнико, ферритов со связкой из пластмасс и резины; микропорошковые магниты, изготовляемые из порошков Fe, Fe — Со, Mn — Bi, SmCOs. Из М.-т. м. изготовляют пост, магниты, используемые в измерит, приборах, микродвигателях и т. п.

Остаточной магнитной индукцией Вг называют индукцию, которая остается в предварительно намагниченном до насыщения материале после снятия магнитного поля.

В результате термообработки величина Не увеличивается, достигая максимального значения после нагрева при 350 °С При дальнейшем повышении температуры нагрева коэрцитивная сила уменьшается Величина максимальной магнитной индукции зависит от содержания фосфора в покрытии и температуры термообработки С повышением температуры нагрева величина максимальной магнитной индукции увеличивается, достигая наибольшего значения в интервале температур 350—500 °С Дальнейший рост темпе ратуры нагрева приводит к снижению этой величины С увеличением содержания фосфора в покрытии величина максимальной магнитной индукции снижается На характер изменения величины остаточной магнитной индукции с повышением температуры обработки оказывает большое влияние содержание фосфора в осадке

Включение бора в решетку кобальта вызывает резкое уменьшение величин максимальной и остаточной магнитной индукции кобальта Наблюдается также изменение магнитных свойств Со — В покрытия в результате нагревания поскольку фазы СозВ и Со2В характеризуются низкими значениями ферромагнитных характеристик, после отжига наблюдается значительное возрастание коэрцитивной силы Со — В покрытий от 640 до 1280 А/м

Магнитотвердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов. Они характеризуются величинами остаточной индукции, коэрцитивной силы и магнитной энергии. В настоящее время разработаны материалы, обладающие коэрцитивной силой до 360 кА/м, остаточной магнитной индукцией до 1,6 Т и магнитной энергией до 40— 50 кДж/м3. В качестве магнитотвердых материалов используют: мар-тенситовые стали ЕХЗ, ЕВ6, ЕХ5К5, ЕХ9К15М2 (ГОСТ 6862—71) (буквы означают! Е—сталь магнитртвердая, X — хром, В — вольфрам; К — кобальт, М — молибден), сплавы на основе меди, железа, кобальта, никеля, алюминия и других металлов: ЮНД4, ЮНД8, ЮНДС, ЮНДК15, ЮНДК18, ЮНДК35Т5, ЮНДК34Т5, ЮН14ДК24, ЮН13ДК246, ЮН13ДК25А, ЮН13ДК25БА и т. д. (ГОСТ 17809-72)? деформируемые сплавы Викаллой I и II, Кунифе I и II, Кунико I и II, бариевые сплавы (магнитотвердые ферриты), 1БИ, 1БИ1, 1БИ2, 2БА, 2БА1, ЗБА, 1.5КА, 2КА (ОСТ 11 ПО 707.002); высококоэрцитивные сплавы на основе благородных металлов PtFe, PtCo и AgMnAl.

а—деталь размагничена: б— деталь намагничена до индукции насыщения; в — деталь намагничена до остаточной намагниченности

таль намагничена до индукции насыщения; в) - деталь намагничена до остаточной намагниченности

При проведении диагностики используются индикатор механических напряжений ИМНМ-1Ф, индикаторы концентрации напряжений ИКНМ-2Ф, ИКН-1М. Метод основан на регистрации напряженности магнитного поля рассеяния Нр, характеризующей распределение остаточной намагниченности, на контролируемой поверхности изделия. При этом на поверхности вблизи стыков и на самом шве специальной зачистки не требуется. Для этого производится сканирование датчика прибора вдоль поверхности сварного стыка по всему периметру наружного диаметра конструктивного элемента аппарата и записываются полученные значения напряженности магнитного поля рассеяния Нр.

После выключения насыщающего магнитного поля Я, вектор намагниченности домена возвращается в положение, показанное на рисунке 1.3.11, в. Кристалл сохраняет остаточную намагниченность Мг = В^ц$, численное значение остаточной намагниченности определяется как проекция вектора намагниченности (рисунок 1.3.11, в) на направление намагничивающего поля Я. Если намагничивающее поле Я совпадает с одним из направлений легкого намагничивания, то остаточная индукция будет равна индукции насыщения Вт = Bs я гистерезисная петля будет иметь прямоугольную форму (рисунок 1.3.13).

В работах [72, 89, 97, 98,] приведены результаты исследования зависимости электрофизических параметров: коэрцитивной силы, магнитной проницаемости, остаточной намагниченности и удельной электрической проводимости, от приложенного к образцу механического напряжения. На рисунке 2.2.6 показаны зависимости коэрцитивной силы и начальной магнитной проницаемости от сжимающих и растягивающих напряжений для средне - и высокоотпущенных сталей [97], а на рисунке 2.2.7 представлены зависимости коэрцитивной силы от числа циклов при испытаниях на малоцикловую усталость [98].

Взаимосвязь напряженно-деформированного состояния металла с параметрами гармонических составляющих спектра вторичного электромагнитного поля. В работах [62, 66, 67] приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований взаимосвязи электрофизических параметров металлов - магнитной проницаемости, удельной электрической проводимости, коэрцитивной силы, остаточной намагниченности и др. с параметрам!: гармонических составляющих спектра сигнала накладных и проходных вихретоковых преобразователей. Как было показано выше, существует корреляция между электрофизическими и механическими параметрами металлов в напряженно-деформированном состоянии. Соответственно существуют корреляционные связи между параметрами гармонических состлвляющих сигнала вихретоковых преобразователей и изменениями струкгуры и механических свойств металлов в напряженно-деформированном < «стоянии. В этом плане важной задачей является выявление возможностей и условий прогнозирования пределов текучести и прочности изделий эез их разрушения по результатам измерений параметров гармонических составляющих спектра сигнала вихретокового преобразователя.

При контроле ферромагнитных изделий на остаточной намагниченности поле дефекта самопроизвольно ориентируется в направлении норма-

точувствительные элементы - магниторезисторы, магнитодиоды и др. или короткозамкнутая обмотка может быть выполнена из материала, сопротивление которого изменяется под действием магнитного поля (магнитоин-дукгавный эффект). В этом случае имеем строчный преобразователь магнитных полей, который можно применять для контроля ферромагнитных изделий в приложенном магнитном поле или на остаточной намагниченности. Элементарные электромагнитные преобразователи ячеек могут быть выполнены как с сердечником, так и без него. Например, обмотки возбуждения могут быть выполнены в виде катушек с неравномерной плотностью намотки, формирующих электромагнитное поле П-образной импульсной формы по пространственным координатам. Измерительная обмотка является общей для всех ячеек.

Магнитные поля рассеяния дефектов. При намагничивании короткой детали изделия на се торцах создаются магнитные полюсы. По аналогии с электростатикой им приписывают определенный магнитный заряд (фиктивный), поверхностная плотность которого численно равна изменению намагниченности. Если в сечении детали имеет место нарушение сплошности или другая неоднородность, приводящие к изменению намагниченности, то в этом месте также образуются полюсы, поле которых образует магнитное поле рассеяния. Магнитное поле рассеяния дефекта Яд тем больше, чем больше дефект и чем ближе он к поверхности, над которой проводится измерение. Чувствительность метода контроля зависит от типа дефекта. Дефекты обтекаемой формы с округлыми краями выявляются хуже, чем дефекты с острыми краями. Магнитное поле дефекта, индикация которого дает возможность его обнаружить, тем больше, чем выше индукция материала и меньше нормальная и дифференциальная магнитные проницаемости. В некоторых материалах (например, легированных и высокоуглеродистых сталях) Яд имеет значительную величину при остаточной намагниченности. По величине и топографии (пространственному распределению) Яд можно судить о величине и расположении дефекта.

На предприятиях отрасли длительное время эксплуатировались и хорошо себя зарекомендовали переносной дефектоскоп ПМД-70 и передвижной дефектоскоп МД-50П, которые были заменены переносным дефектоскопом ПМД-87П и передвижным дефектоскопом МД-87П. Дефектоскоп МД-10ВП позволяет способом остаточной намагниченности выявлять дефекты, распространяющиеся в любых направлениях на проверяемом изделии с использованием одной технологической операции намагничивания. Из специализированных дефектоскопов можно отметить дефектоскоп для контроля колец подшипниковых пар МД-89П, в котором унификация схемных и конструктивных решений составляет порядка 60 %.

Магнитографические дефектоскопы. Основной элемент в магнитографическом дефектоскопе - магнитная лента - выполняет двойную роль: сначала служит индикатором поля дефекта, фиксируя это первичное, исходное поле в виде пространственного распределения остаточной намагниченности рабочего слоя, а затем сама становится источником вторичного, отображенного магнитного поля, которое, в свою очередь, считывается еще одним индикатором. Соответственно этому магнитографический контроль состоит из двух операций: записи и считывания. Для первой операции необходимы устройства намагничивания (чаще всего электромагниты) и крепления ленты на изделии, для второй - считывающие устройства (собственно дефектоскопы). Возможно определение указанных процессов в едином устройстве (например, с использованием кольцевых лент или магнитных валиков, прокатываемых по изделию). В настоящее время успешно ведутся работы по замене магнитных лент многоэлементными электромагнитными преобразователями, позволяющими преобразовать топографию поля рассеяния дефекта сразу в оптическое изображение на экране видеоконтрольного устройства, минуя промежуточные операции записи - считывания.