Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2023, №03



2023 №03 (05)

DOI of Article 10.37434/tdnk2023.03.01

2023 №03 (02)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2023, №3, стор. 3-9

Розподіл ефективної коерцитивної сили складених зразків при її вимірюванні приставними магнітними перетворювачами

Р.М. Соломаха², В.Г. Рибачук¹, В.М. Учанін¹

¹Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України. 79060, м. Львів, вул. Наукова, 5. E-mail: vuchanin@gmail.com
²НВФ «Спеціальні наукові розробки». 61121, м. Харків, вул. Світла, 10. E-mail: rsolomak@gmail.com

У статті представлено результати дослідження розподілу ефективної коерцитивної сили (КС) складених феромагнітних стандартних зразків, які складаються з двох однорідних зразків з різними значеннями КС, зістикованих один з одним. Для вимірювання ефективної КС у замкнутому магнітному колі використано два типи приставних П-подібних магнітних перетворювачів (МП), які підключали до магнітного аналізатора типу МА-5. Для вимірювання у розімкнутому магнітному колі використано МП типу приставного соленоїда, який працює за методом точкового полюса (МТП). Цей МП підключали до коерцитиметра-структуроскопа типу ІКС-104. Показано, що для всіх типів МП ефективна КС складених зразків (СЗ) залежить від їх положення відносно стику. З переміщенням МП відносно стику від однорідного зразка з меншою КС до однорідного зразка з більшою КС ефективна КС збільшується в діапазоні між значеннями КС цих зразків. Кількісно характер розподілу ефективної КС СЗ залежить від типу МП, його розмірів і способу їх орієнтації відносно стику для МП неосесиметричної конструкції. За паралельної орієнтації полюсів П-подібного МП відносно стика характер змін ефективної КС є плавнішим. Наявність зазору між частинами СЗ викликає зменшення ефективної КС та нестабільність її значень в області стика. Для МП одного типу зменшення їх розміру призводить до зменшення діапазону змін ефективної КС. Для МП близьких розмірів діапазон зміни ефективної КС СЗ, який вимірюється в розімкненому магнітному колі, є помітно більшим порівняно з виміряною у замкненому магнітному контурі колі. Показано принципову можливість використання СЗ для метрологічного забезпечення магнітних структуроскопів, а також для моделювання двовимірного розподілу КС феромагнітних конструкцій, які характеризуються поверхневою неоднорідністю магнітних параме�рів. Бібліо?р.18, табл. 1, рис. 8.
Ключові слова: неруйнівний контроль, магнітна структуроскопія, коерцитивна сила, коерцитиметр, стандартний зразок, П-подібний магнітний перетворювач, приставний соленоїд

Надійшла до редакції 11.06.2023

Список літератури

1. Kwun, H, Burkhart, G.L. (1987) Effects of grain size, hardness, and stress on the magnetic hysteresis loops of ferromagnetic steels. Journal of Applied Physics, 61(4), 1576– 1579. DOI: https://doi.org/10.1063/1.338093
2. Осташ О.П., Федірко В.М., Учанін В.М. та ін. (2007) Міцність і довговічність авіаційних матеріалів та елементів конструкцій. В «Механіка руйнування і міцність матеріалів». Т.9. Панасюк В.В. ред.). Львів, Сполом.
3. Безлюдько Г.Я. (2003) Эксплуатационный контроль усталостного состояния и ресурса металопродукции неразрушаюшим магнитным (коэрцитиметрическим) методом. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2, 20–26.
4. Bezlyudko, G., Popov, B., Solomakha, R. (2014) The metal fatigue operational monitoring using a non-destructive method of coercive force. practical and philosophical aspects. In Proc. 11th European Conf. on Nondestructive Testing (ECNDT 2014), Prague, Czech Republic, 6-10 October, 2014. Available from: https://www.ndt.net/events/ECNDT2014/ app/content/Paper/289_Solomakha.pdf >
5. Bida, G.V., Nichipuruk, A.P. (2000) Coercive force measurements in nondestructive testing. Russian Journal of Nondestructive Testing, 36(10), 707–727. DOI: https://doi. org/10.1007/BF02759255
6. Uchanin, V., Ostash, O., Nardoni, G., Solomakha, R. (2020) Coercive force measurements for structural health monitoring. In The Fundamentals of Structural Integrity and Failure, ed. Richard M. Wilcox, Nova Science Publishers, New York, Ch. 5, pp. 163–192.
7. Uchanin, V., Ostash, O. (2019) Development of electromagnetic NDT methods for structural integrity assessment. Procedia Structural Integrity, 16, 192–197. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.prostr.2019.07.040
8. Liu, J., Wilson, J., Davis, C.L., Peyton, A. (2019) Magnetic characterisation of grain size and precipitate distribution by major and minor BH loop measurements. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 481, 55–67. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.02.088
9. Chulkina, A.A., Ul’yanov, A.I. (2009) Effect of the magnetic properties of cementite on the coercive force of high-carbon steels after quenching and tempering. Physics of Metals and Metallography, 108(6), 548–555. DOI: https://doi. org/10.1134/s0031918x09120059
10. Ostash, O.P., Vol’demarov, O.V., Hladysh, P.V. (2014) Diagnostics of the structural-mechanical state of steels of steam pipelines by the coercimetric method and prediction of their service life. Materials Science, 49(5), 667–680. DOI: https:// doi.org/10.1007/s11003-014-9661-3
11. Morishita, K., Gilanyi, A., Sukegawa, T. et al. (1998) Magnetic non-destructive evaluation of accumulated fatigue damage in ferromagnetic steels for nuclear plant component. Journal of Nuclear Materials, 258–263 (Part 2), 1946–1952. DOI: https://doi.org/10.1016/s0022-3115(98)00150-0
12. Govindaraju, M.R., Kaminski, D.A., Devine, M.K. et al. (1997) Nondestructive evaluation of creep damage in power-plant steam generators and piping by magnetic measurements. NDT&E International, 30(1), 11–17. DOI: https://doi. org/10.1016/s0963-8695(96)00042-4.
. Kikuchi, H., Ara, K., Kamada, Y., Kobayashi, S. (2009) Effect of microstructure changes on Barkhausen noise properties and hysteresis loop in cold rolled low carbon steel. IEEE Transactions on Magnetics, 45(6), 2744–2747. DOI: https:// doi.org/10.1109/tmag.2009.2020545.
14. Самойлович Г.С. (1976) Неразрушающий контроль металлов и изделий: Справочник. Москва, Машиностроение.
15. Sandomirskii, S.G. (2006) Application of pole magnetization in magnetic structural analysis (Review). Russian Journal of Nondestructive Testing, 42(9), 586–609. DOI: https://doi. org/10.1134/S106183090609004X
16. Forster, F., Zizelman, G. (1954) Die schnelle serstorungsfreie Bestimmung der Blechanisotropie mit dem Restpunktpolverfahren. Zeitschrift fur Metallkunde, 45(4), 245–249.
17. Кифер И.И. (1969) Испытания ферромагнитных материалов. Москва, Энергия.
18. Rybachuk, V.G., Uchanin, V.M. (2023) A recurrent formula for determination of the effective coercive force in layered ferromagnetic materials. Materials Science, 58(4), 533–539. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-023-00695-1

---

Реклама в цьому номері:

---