Магнитные и магнитоакустические свойства ферромагнетиков при необратимом перемагничивании и многопараметровая структуроскопия изделий

• Автор: Костин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 313 с. : ил.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. МАГНИТНЫЕ И МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА В ЗАДАЧАХ СТРУКТУРОСКОШИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (обзор)

1.1. Магнитная структуроскопия ферромагнитных изделий

1.1.1. Магнитные свойства поликристаллических ферромагнетиков -параметры неразрушающего контроля
1.1.2. Связь магнитных параметров контроля со структурным состоянием ферромагнетиков
1.1.3. Влияние структурных и фазовых превращений при деформации и термической обработке на магнитные свойства сталей

1.1.4. Некоторые проблемы магнитной структуроскопии ферромагнитных изделий

1.2. Магнитоакустические явления в ферромагнетиках и их связь со

структурой и свойствами материалов

1.2.1. ДЕ-эффект

1.2.2. Внутреннее трение

1.3. Средства неразрушающего контроля структуры и физико-механических
свойств ферромагнитных изделий
1.4. Заключение
2. СВЯЗАННЫЕ С НЕОБРАТИМЫМ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕМ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ
2.1. Образцы и методики экспериментов
2.2. Закономерности перемагничивания поликристаллических
ферромагнетиков по несимметричным петлям гистерезиса и кривым возврата
2.2.1. О справедливости рэлеевской зависимости для кривых возврата поликристаллических ферромагнетиков
2.2.2. Зависимость величины коэффициента Рэлея от исходного магнитного состояния поликристаллических ферромагнетиков

2.3. Соотношение величин максимальной остаточной намагниченности и изменения намагниченности на кривых возврата сталей и сплавов
2.3.1. Экспериментальные результаты
2.3.2. Интерпретация экспериментальных результатов
2.4. Структурная чувствительность магнитных свойств, связанных с необратимым перемагничиванием
2.4.1. Общая характеристика структурной чувствительности параметров несимметричных петель гистерезиса и максимальной остаточной намагниченности
2.4.2. Влияние холодной пластической деформации и последующего отжига на магнитные и механические свойства сталей с различным содержанием углерода
2.4.3. Влияние закалки и отпуска на магнитные и прочностные свойства сталей различного химического состава
2.5. Выводы
3. МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ ПРИ ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТАХ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ
3.1. Образцы и методики экспериментов
3.2. Магнитоакустические свойства поликристаллических ферромагнетиков при звуковых частотах упругих колебаний
3.2.1. АЕ- эффект в ферромагнетиках с различными значениями магнито-стрикции
3.2.2. Связь внутреннего трения с магнитным состоянием материалов
3.3. Применение магнитоакустических параметров для оценки структуры и свойств железоуглеродистых порошковых сталей
3.4. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕРМООБРАБОТАННЫХ СТАЛЕЙ С ИХ ХИМИЧЕСКИМ
СОСТАВОМ И СТРУКТУРНЫМ СОСТОЯНИЕМ
4.1. Методика расчетов

4.2. Статистическое моделирование взаимосвязей химического состава и
магнитных свойств термообработанных конструкционных сталей
4.2.1. Взаимосвязи свойств и химического состава закаленных сталей (мартенситное состояние)
4.2.2. Взаимосвязи свойств и химического состава сталей после закалки и последующего отпуска (мартенситное и феррито-перлитное состояния)
4.3. Компьютерная систематизация, анализ и прогнозирование свойств термообработанных сталей
4.4. Выводы
5. МНОГОПАРАМЕТРОВАЯ СТРУКТУРОСКОПИЯ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА
5.1. Основные параметры магнитной структуроскопии изделий
5.2. Использование магнитных свойств вещества при однопараметровом
контроле прочностных свойств ферромагнитных изделий
5.2.1. Контроль прочностных свойств пластически и упруго деформированных сталей
5.2.2. Однопараметровый контроль качества отпуска сталей различного химического состава
5.3. Многопараметровые методы магнитной структуроскопии
5.3.1. Двухпараметровый способ неразрушающего контроля деталей •
глубокой вытяжки из стали 11ЮА
5.3.2. Контроль трубных заготовок из стали 37Г2С
5.3.3. Контроль закалки и отпуска инструментальных сталей
5.3.4. Контроль ферритовых устройств подмагничивания сварочных аппаратов в трубном производстве
5.3.5. Оценка химического состава сталей в ферритоперлитном и мартенситном состояниях
5.4. Выводы
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА
КОНТРОЛИРУЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ

ние с исходными значениями намагниченности Ми (или индукции Ви) и поля Ни . Случайная составляющая погрешности определения точек на кривых возврата была несколько больше, нежели при измерениях, например, кривой намагничивания из-за некоторой нестабильности попадания в исходное состояние с магнитной индукцией Ви и полем Ни. Полная погрешность измерения магнитной проницаемости на кривых возврата не превышала 10% от измеряемой величины.
Коэрцитивную силу разомкнутых образцов определяли методом сброса катушек с образца [41, 86]. Максимальное значение намагничивающего поля соленоида достигало 600 А/см.
Методика измерения релаксационной коэрцитивной силы Нг (ГОСТ 19693-74) и соответствующей ей релаксационной магнитной индукции ВНг сводится к фиксации такой точки на нисходящей ветви предельной петли гистерезиса, из которой кривая возврата приходит в точку с координатами В = 0, Я = 0, т.е. образец приходит в статически размагниченное состояние. Измерение релаксационных магнитных характеристик проводилось как в пермеаметре, так и в соленоиде.
Для образцов разомкнутой формы нами была разработана методика измерения релаксационных магнитных свойств [172, 256, 258]. У образца, обладающего определенным коэффициентом формы, концы кривых возврата, измеряемых в центральной части образца, укладываются на прямую В = -//0 (т -1 )Я,-, проходящую через начало координат. Следовательно, фиксацию кривой возврата, приводящей материал в статически размагниченное состояние, можно проводить по равенству нулю напряженности внутреннего магнитного поля, измеренного с помощью фер-розондового магнитометра после выключения внешнего поля. Подбором чувствительности феррозонда погрешность определения статически размагниченного состояния можно сделать достаточно малой. Сами характеристики ВНг и Нг измеряются независимо друг от друга любыми используемыми для этих целей средствами.
Для увеличения однородности намагничивания образцов с коэффициентом формы меньше 35 использовались надставки из отожженного армко-железа.