Минск, Беларусь
Минск, Беларусь
Механическая анизотропия свойств ферромагнитных материалов предопределяет необходимость её исследования и оценки, поскольку она оказывает существенное влияние на основные физико-механические характеристики деталей, изделий и конструкций. Учитывая взаимосвязь физико-механических свойств материала с магнитными характеристиками, для изучения возможности неразрушающего контроля анизотропии в работе использовался метод эффекта Баркгаузена, информативные параметры которого относятся к магнитоструктурным и магнитоанизотропным. Для исследования механической анизотропии изготовлены устройство для кругового вращения преобразователя Баркгаузена по поверхности образца и устройство для формирования упругих напряжений растяжения/сжатия при статическом изгибе. Сопоставление полученных с помощью магнитных шумов результатов с известными коэффициентами нормальной анизотропии образцов тонколистовой стали показало их качественное и количественное совпадение, подтверждающее наличие между ними тесной взаимосвязи. Установлено, что упругая деформация в образцах анизотропной электротехнической стали приводит к резкому изменению уровня магнитного шума и вида круговых диаграмм с учётом знака напряжений. Показано, что в результате холодной прокатки по данным магнитного шума образцы имеют ярко выраженную текстуру, обусловленную направлением проката вдоль длины листа. Формируемая упругая деформация при растяжении и сжатии для статического изгиба образца практически не меняет текстурованность — наведённую кристаллографическую анизотропию после прокатки. Установлена взаимосвязь между интенсивностью магнитного шума и степенью анизотропии, исследована и показана возможность оценки магнитной анизотропии в различных сталях и сплавах с помощью метода эффекта Баркгаузена
анизотропия, метод эффекта Баркгаузена, магнитный шум, упругая деформация, напряжения растяжения/сжатия, структура.
1. Микляев П. Г., Фридман Я. Б. Анизотропия механических свойств металлов. - М.: Металлургия, 1986. - 224 с.
2. Горкунов Э. С., Драгошанский Ю. Н. Эффект Баркгаузена и его использование в структуроскопии ферромагнитных материалов (обзор I). - Дефектоскопия. 1999. № 6. С. 3-23.
3. Radchenko A. V., Radchenko P. A. Numerical modeling of development of fracture in anisotropic composite materials at low-velocity loading. - J. Materials Sci. 2010. V. 46. No. 8. P. 2720-2725.
4. Корзунин Г. С., Сысолятина И. П., Чистяков В. К., Булычев О. А. Влияние анизотропии магнитных свойств электротехнической стали на магнитные потери магнитопроводов силовых трансформаторов. - Дефектоскопия. 2010. № 9. С. 10-16.
5. Тиунов В. Ф., Корзунин Г. С. Контроль неоднородности магнитной проницаемости листовой анизотропной электротехнической стали. - Дефектоскопия. 2019. № 3. С. 46-49.
6. Бида Г. В., Ничипурук А. П. Многопараметровые методы в магнитной структуроскопии и неразрушающем контроле механическихь свойств сталей. - Дефектоскопия. 2007. № 8. С. 3-24.
7. Корзунин Г. С., Лаврентьев А. Г. Контроль параметров кристаллографической текстуры электротехнической стали по протоку скачков Баркгаузенна. - Дефектоскопия. 1999. № 6. С. 24-27.
8. Щербинин В. Е., Горкунов Э. С. Магнитный контроль качества металлов. - Екатеринбург, 1996. - 266 с.
9. Горкунов Э. С., Задворкин С. М., Худорожкова Ю. В., Корзунин Г. С. Влияние типа кристаллографической текстуры на анизотропию параметров магнитных полей рассеяния стального листового проката. - Физическая мезомеханика. 2019. Т. 22. № 3. С. 54-64.
10. Огнева М. С., Ничипурук А. П., Сташков А. Н. Локальное определение поля наведенной магнитной анизотропии и уровня остаточных механических напряжений в деформированных растяжением объектах из малоуглеродистых сталей. - Дефектоскопия. 2016. № 11. С. 3-9.
11. Матюк В. Ф. Состояние неразрушающего контроля штампуемости листового проката сталей. - Неразрушающий контроль и диагностика. 2012. № 3. С. 15-42.
12. Рудяк В. М. Эффект Баркгаузена. - Успехи физических наук. 1970. Т. 101. Вып. 3. С. 429-462.
13. Горкунов Э. С., Драгошанский Ю. Н., Миховски М. Эффект Баркгаузена и его использование в структуроскопии ферромагнитных материалов (обзор II). - Дефектоскопия. 1999. № 7. С. 3-32.
14. Блаоу М. М., Шау Б. А. Магнитные шумы Баркгаузена для надежного обнаружения зоны термического влияния в сварной пластине из судостроительной стали. - В мире НК. 2014. № 4. С. 70-75.
15. Ивáнова Й., Парталин Т. Сравнительные измерения напряженного состояния проката углеродистой стали посредством шума Баркгаузена и ультразвука. - Дефектоскопия. 2012. № 2. С. 83-94.
16. Антонов А. А., Летуновский А. П. Возможности оценки остаточных напряжений в сварных конструкциях. - В мире НК. 2018. Т. 21. № 1. С. 10-12.
17. Гришаков С. В., Ковалёв А. И. Оценка напряжений и повреждений в ферромагнитных материалах методом магнитных шумов. - Киев: Навукова думка. 1991. - 168 с.
18. Бусько В. Н., Осипов А. А. Применение магнитошумового метода для контроля механической анизотропии ферромагнитных материалов. - Приборы и методы измерений. 2019. Т. 10. № 3. С. 281-292
19. Бусько В. Н., Венгринович В. Л., Чепыжов Б. А. Неразрушающий контроль изделий из высокопрочного чугуна методом магнитных шумов. - Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2011. № 10. Т. 77. С. 30-36.
20. Гречников Ф. В., Ерисов Я. А., Зайцев В. М. К расчёту среднего значения коэффициента анизотропии листовых материалов. - Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 4. С. 154-157.
21. Горкунов Э. С., Задворкин С. М., Димитров Р. Влияние типа кристаллографической текстуры на анизотропию магнитных свойств стального проката. - Научни известия на НТСМ («NDT days 2017»), Болгария, Година ХХV. Брой 1(216). 2017. С. 29-34.
22. Филинов В. В., Шатерников В. Е., Рукавишников И. В. и др. Применение метода магнитных шумов для контроля технологических напряжений. - Контроль. Диагностика. 2005. № 3. С. 17-22.
