Приложенном напряжении

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.

На характеристики сигнала (частотный спектр, амплитуду и т. д.) влияет форма, глубина залегания дефекта, его ориентация и геометрические размеры. Регистрация полей рассеяния производится только в приложенном магнитном поле, а преобразование информации в электрический сигнал осуществляется по остаточной намагниченности ленты. В дефекто-

Феррозондовый метод. Феррозонд — это магниточув-ствительный преобразователь градиента или напряженности магнитного поля в электрический сигнал. Он измеряет напряженность магнитного поля или его градиент. Феррозонд состоит из одной или двух частей — полузондов. Каждый полузонд имеет пермаллоевый сердечник I (рис. 6.38) и две обмотки: обмотку возбуждения 2 и сигнальную 3. Обмотка возбуждения создает переменное магнитное поле, намагничивающее сердечник, а в сигнальной обмотке на выходе генерируется ЭДС, которая пропорциональна напряженности измеряемого магнитного поля или его градиенту. Взаимодействие собственного магнитного поля феррозонда с магнитным полем контролируемого изделия при наличии полей рассеивания вызывает изменение напряженности и градиента результирующего магнитного поля и, как следствие, изменение ЭДС в сигнальной обмотке (изменение частоты гармоники и т. д.). Контроль можно осуществлять как в приложенном магнитном поле, так и на остаточной индукции . С увеличением частоты тока возбуждения до 100 кГц и выше чувствительность феррозондов весьма значительна: можно выявлять поверхностные трещины и риски глубиной до 0,01 мм, а на глубине 6.. .8 мм — трещины глубиной до 0,5 мм.

точувствительные элементы - магниторезисторы, магаитодиоды и др. или короткозамкнутая обмотка может быть выполнена из материала, сопротивление которого изменяется под действием магнитного поля (магнитоин-дуктивный 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.

На характеристики сигнала (частотный спектр, амплитуду и т. д.) влияет форма, глубина залегания дефекта, его ориентация и геометрические размеры. Регистрация полей рассеяния производится только в приложенном магнитном поле, а преобразование информации в электрический сигнал осуществляется по остаточной намагниченности ленты. В дефектоскопах имеется импульсная индикация, при которой в процессе воспроизведения на экране электронно-лучевой трубки возникает изображение импульсов, амплитуда которых характеризует величину дефектов в направлении вертикальной оси шва (рис. 6.37). Характер дефекта по форме импульса можно определить только примерно. Одновременно производится также видеоиндикация, при которой магнитный потенциальный рельеф полей рассеяния от дефектов передается на экран в виде телевизионного изображения отдельных участков шва. Регулировка приборов производится по эталонным лентам.

Феррозондовый метод. Феррозонд — это магниточув-ствительный преобразователь градиента или напряженности магнитного поля в электрический сигнал. Он измеряет напряженность магнитного поля или его градиент. Феррозонд состоит из одной или двух частей — полузондов. Каждый полузонд имеет пермаллоевый сердечник I (рис. 6.38) и две обмотки: обмотку возбуждения 2 и сигнальную 3. Обмотка возбуждения создает переменное магнитное поле, намагничивающее сердечник, а в сигнальной обмотке на выходе генерируется ЭДС, которая пропорциональна напряженности измеряемого магнитного поля или его градиенту. Взаимодействие собственного магнитного поля феррозонда с магнитным полем контролируемого изделия при наличии полей рассеивания вызывает изменение напряженности и градиента результирующего магнитного поля и, как следствие, изменение ЭДС в сигнальной обмотке (изменение частоты гармоники и т. д.). Контроль можно осуществлять как в приложенном магнитном поле, так и на остаточной индукции. С увеличением частоты тока возбуждения до 100 кГц и выше чувствительность феррозондов весьма значительна: можно выявлять поверхностные трещины и риски глубиной до 0,01 мм, а на глубине 6...8 мм — трещины глубиной до 0,5мм.

ных полях, близких к насыщению. В этих случаях обработка деталей суспензией или порошком должна производиться во время действия на деталь магнитного поля, требующегося для создания необходимой намагниченности материала. Такой вид контроля, в отличие от контроля на остаточной намагниченности, паз. контролем в приложенном магнитном поле. Выявляе-мость дефектов зависит также и от их гео-метрич. параметров. Лучше выявляются дефекты, имеющие большую высоту, большее отношение высоты к ширине и находящиеся на меньшей глубине. Режимы намагничивания выбираются с таким расчетом, чтобы в каждом конкретном случае хорошо обнаруживались дефекты материала, представляющие опасность для работы детали и не обнаруживались бы неопасные для данной детали дефекты. Так, для контроля высоконагруженных деталей, прошедших чистовую обработку поверхности, на поверхности создают намагничивающее поле — 100 з — при контроле на остаточном намагничивании и ~ 30 э — при контроле в приложенном поле. При этом обнаруживаются выходящие на поверхность дефекты высотой более 0,05 мм и примерно половина дефектов такой же высоты, находящихся на глубине до 0,5 мм. Для обнаружения более мелких дефектов (волосовин, шлифовочных трещин и>др.) применяется т.н. режим «повышенной жесткости», при к-ром создают магнитные поля на поверхности детали соответственно ~ 180 и ~60 э. При контроле на режиме «пониженной жесткости» используется обычно остаточная намагниченность после намагничивания в поле на поверхности детали ~60 э; при этом выявляются выходящие на поверхность трещины, вытянутые в глубь металла волосовины и часть более мелких поверхностных и подповерхностных дефектов. О характере дефекта судят по оседанию магнитного порошка. Так, закалочные, ковочные и др. трещины вызывают плотное оседание порошка в виде резких ломаных линий. Флокеиы выявляются в виде отдельных искривленных черточек, расположенных no-одиночке или группами, слой осевшего порошка в этом случае также довольно плотен. Волосовины обнаруживаются по оседанию порошка в виде прямых или слегка изогнутых (по волокну) тонких черточек, интенсивность оседания порошка в этом случае меньшая, чем при трещинах. На рис. 1 и 2 показано оседание порошка на нек-рых характерных дефектах и микрофотографии поперечных разрезов этих дефектов.

Скорость контроля механизированным магнитографическим способом достигает нескольких десятков метров в минуту. Этим способом надежно выявляются поверхностные дефекты глубиной более 0,3 мм. При контроле в приложенном магнитном поле постоянного тока выявляются несплошности металла на глубине до 15—20 мм. Если контроль осуществляют в магнитном поле переменного тока с частотой 50 Гц, то дефекты обнаруживают на

При намагничивании деталей переменным током хорошо выявляются поверхностные дефекты, а в приложенном магнитном поле — и подповерхностные дефекты на глубине до 0,5 — 1 мм. Дефекты, расположенные более глубоко, обнаружить не удается, так как при применении переменного тока глубокие слои детали не намагничиваются. Такое же явление наблюдается при намагничивании переменным магнитным полем.

На выявляемость дефектов существенно влияет не только намагниченность, но и распределение поля по проверяемой детали. На рис. 1.24 представлено изображение магнитного поля ролика подшипника (схема 8), полученное магнитным порошком в приложенном магнитном поле электромагнита постоянного тока с максимальной напряженностью 150 А/см (точка / на петле магнитного гистерезиса подшипника). Из картины магнитного поля, соответствующей точке 1, видно, что магнитные силовые линии перпендикулярны к поверхности подшипника почти по всей длине подшипника. При таком распределении поля дефекты на ролике не выявляются, несмотря на достаточное значение намагниченности.

На рис. 1.42 показана картина магнитного поля образца размером 170 х 80 х х 10 мм, в котором выполнен имитатор дефекта - надрез (22 х 10 мм) под углом 55° к боковой поверхности 170 х 10 мм. Картина магнитного поля, полученная магнитным порошком при контроле образца в приложенном магнитном поле постоянного электромагнита, имеет следующие особенности.

Сейчас хорошо установлено, что не деформируемые пластически материалы не обнаруживают усталости обычного типа, свойственной металлам. Они подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в некоторой агрессивной среде, при котором может происходить рост трещины во времени при постоянном номинальном приложенном напряжении (см., например, [39]). Когда такие материалы подвергаются циклическому нагружению, распространение трещины в условиях коррозионного растрескивания происходит ступенчато в течение растяжения каждого цикла напряжения. Разброс при этом типе разрушения может быть вызван начальным распределением поверхностных дефектов, определяющих прочность хрупких материалов, что было обсуждено в разд. II, или развитием коррозионных ямок на поверхности около неоднородностей, таких, как включения и т. д.

Если деформация разрушения матрицы примерно постоянна, растрескивание матрицы будет происходить при приложенном-напряжении Есгт до разрушения ее на серию блоков длиной ог х' до 2х'. Если ^расстояние между трещинами равно всего лишь х' ', то, поскольку дополнительное напряжение в волокнах при пересечении ими трещин в матрице остается omVm/Vj, расстояние, на котором касательные напряжения на поверхности раздела способны нагружать матрицу, составляет всего х'/2 по обе стороны от данной трещины, и поэтому только половина дополнительного' напряжения может быть передана обратно в матрицу. Средняя дополнительная деформация волокна на расстоянии х' увеличивается, таким образом, до величины 3/4 omVm/ (VfEf), а общая деформация композита RLC при окончании процесса множественного-растрескивания ограничена следующими величинами:

Рис. 6.16. Зависимость амплитуды импульса от мощности дозы тормозного 7"И8ЛУчения при приложенном напряжении (цифры около экспериментальных точек обозначают номер импульса излучения, при котором получены данные).

где DT(t), ]п(1), DL(t)—«эффективные податливости при ползучести» в том смысле, что они равны отношению соответствующих деформаций к напряжениям при постоянном напряжении. Коэффициенты Пуассона (уравнения (5.4) —(5.5)) после этих подстановок становятся в общем зависящими от времени и в действительности представляют коэффициенты Пуассона композита при постоянном приложенном напряжении.

Исследования зависимости параметра аннигиляции h = N (0)/50 от числа циклов при постоянном приложенном напряжении ог на

При определенных режимах холодной деформации и термообработки образцы каждого из этих сплавов выдерживали приложенное напряжение от 1125 до 1376 МПа в течение 6,7 лет, не испытывая коррозионного растрескивания. При других режимах предварительной обработки происходило разрушение образцов. Например, при холодной деформации до 60 % и последующей термообработке в течение 2 ч при 590 "С один образец из стали типа 201 при приложенном напряжении 985 МПа (75 % предела текучести) разрушился за 702 дня, а другой — за 2226 дней.

Установлено, что мартинситный сплав 17—4РН практически не подвержен коррозионному растрескиванию, если старение происходило при температуре 540 °С и выше. Старение при температуре 480 °С делает сплав уже восприимчивым к растрескиванию в морской атмосфере. В работе Денхарда [36] сообщалось, что образцы, состаренные при 550 °С при приложенном напряжении 978 МПа, и образцы, состаренные при 620 °С при напряжении 733 МПа, не разрушались в течение 6,6 лет.

В начальный период развития промышленности титановых сплавов при горячей формовке листового материала и при лабораторных испытаниях на ползучесть иногда наблюдалась неожиданная потеря прочности материала. Удалось выяснить, что эти разрушения вызывались наличием на поверхности металла солевых загрязнений, после чего явление получило название горячего солевого растрескивания (hot-salt cracking). В дальнейшем такое разрушение часто воспроизводилось в лабораторных экспериментах. На поверхность нагреваемого образца наносят тонкий слой соли, и образец выдерживают при высокой температуре и большом приложенном напряжении. Продолжительность экспозиции, необходимая для разрушения, может составлять от нескольких часов до нескольких тысяч часов [79].

может разорваться в процессе разгружения, спада или релаксации напряжения. Действительно, часто разрушение происходит не при начальном приложенном напряжении, если оно действует достаточно долго), а в процессе разгружения. Если в начальный момент времени (t = 0) в образце создано напряжение Отах =<ть которое затем равномерно уменьшается согласно зависимости 0 = (7i — vat, то напряжение, при котором в процессе разгрузки наступает разрушение образца, по данным Э. Е. То-машевского, можно определить из выражения

изменении взаимного расположения электродов. Анодный ток лампы при постоянном приложенном напряжении будет уменьшаться (вследствие уменьшения напряженности электрического поля), если расстояние между плоскопараллельными электродами будет увеличиваться и, наоборот, — анодный ток лампы будет увеличиваться при приближении анода к катоду.

На рис. 4.22 приведена схема перераспределения напряжений у основания надреза из упругого состояния вплоть до достижения устойчивого, состояния. Напряжение рассчитывали по уравнению эквивалентного напряжения Мизеса (4.40) для случая плоского напряженного состояния, поэтому считали, что у основания надреза возникает одноосное напряженное состояние, и а* = ау. Постоянные В к а являются постоянными уравнения (4.1); определение величины безразмерного параметра времени описано ниже. Изменение напряжений у основания надреза во времени показано на рис. 4.23. При высоком приложенном напряжении, т. е. напряжении, отнесенном к исходной площади сечения ag, в течение короткого времени происходит динамическая релаксация упругих напряжений; состояние стабилизируется при высоком уровне напряжений; Можно принять, что соотношение между эквивалентной скоростью ползучести е* и эквивалентным напряжением а* определяется уравнением (4.1), т. е.