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    重庆时时彩后三平刷: 一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法.pdf

    关 键 词:
    一种 材料 塑性变形 定向 定量 检测 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510988689.8

    申请日:

    2015.12.25

    公开号:

    CN105606017A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01B 7/24申请日:20151225|||公开
    IPC分类号: G01B7/24 主分类号: G01B7/24
    申请人: 北方民族大学
    发明人: 李红梅
    地址: 750021 宁夏回族自治区银川市西夏区文昌北街204号
    优先权:
    专利代理机构: 银川长征知识产权代理事务所 64102 代理人: 马长增;姚源
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510988689.8

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明属于无损检测技术领域,特别涉及一种基于塑变磁各向异性现象的主塑性变形定向、定量磁检方法;本发明基于塑性变形加剧了铁磁材料内的磁各向异性物理现象;随着主塑性应变ε1的增加,铁磁材料晶粒尺寸在主变形方向增加、在主变形垂直方向减小,使得沿着主变形方向磁化时磁化区域内穿过的晶界数减小、主变形垂直方向磁化区域内穿过的晶界数增多,从而表现为沿着不同方向磁化时磁化特征参数的各向异性,且这种各向异性随着主塑变的增大而增大;本发明利用铁磁材料塑变磁各向异性现象,具有可在线、在役检测,检测装置简单,检测过程快捷等优点,可广泛应用于机械装备关键铁磁构件中塑性变形的定向、定量无损检测中。

    权利要求书

    1.一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法,其特征在于包
    括标定阶段和实测阶段;
    标定阶段包括以下步骤:
    1-1)对待测材料进行切割,制作标准拉伸试件;
    1-2)对待测材料试件进行塑性阶段的单向拉伸,同时测量其主
    塑性变形量;
    1-3)以预定频率和最大强度的激发磁场H对试件分别进行主应
    变方向、主应变垂直方向磁化,并测量该两方向的不饱和B-H磁滞回
    线;
    1-4)提取试件主塑变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽
    磁力HC90;
    1-5)重复步骤2至步骤4,并改变步骤2中主塑性变形量;
    1-6)根据上述步骤获得的数据,建立待测材料主塑变ε1与主塑
    变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽磁力HC90、主塑变方向与
    主塑变垂直方向矫顽磁力的差值HC0-HC90的关联模型;
    实测阶段包括以下步骤:
    2-1)以与标定阶段相同的磁场H对待测构件进行测量区域内不
    同方向的磁化,并测量其不饱和B-H磁滞回线,读取其矫顽磁力;
    2-2)在2-1步骤基础上进行对比,确定矫顽磁力最小的方向设
    为主塑性应变方向;
    2-3)测定待测构件主塑性应变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方
    向上矫顽磁力HC90;
    2-4)对照标定阶段步骤1-6建立的ε1与HC0、HC90和HC0-HC90关联
    模型,根据2-3测定值HC0、HC90,获得待测构件主塑性变形量ε1。

    说明书

    一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法

    技术领域:

    本发明属于无损检测技术领域,特别涉及一种基于塑变磁各向异
    性现象的主塑性变形定向、定量磁检方法。

    技术背景:

    铁磁材料以其优良的力学性能被广泛应用于大型、重型、特种设
    备关键零部件制造中。材料中宏观裂纹出现前的塑性变形定量检测技
    术对保障设备运行安全、评定设备寿命、降低设备维护成本等至关重
    要。现有的铁磁材料塑性变形无损定量检测技术中,文献中报道比较
    多的有巴克豪森磁噪声检测方法和B-H磁曲线检测方法。由于巴克豪
    森磁噪声检测信号的强弱受材料应力、金相组织、热处理及冷加工过
    程等多因素影响,其对铁磁材料塑性变形的定量检测应用尚还不成
    熟。关于铁磁材料塑性变形的B-H磁曲线检测方法,研究发现铁磁材
    料B-H磁曲线中的矫顽磁力与塑变位错密度存在确定关系,可作为对
    铁磁材料塑性变形的定量检测特征参数。但本人在实验中发现,同种
    材料的矫顽磁力与塑变的关系却受到磁化方向与主塑变方向夹角的
    影响。也就是,随着磁化方向与主塑变方向夹角的不同,矫顽磁力与
    塑变位错密度的关系发生变化。

    发明内容:

    本发明一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法的发明
    目的:在已公开的塑性变形量无损检测方法的基础上进行技术改进,
    提供一种基于塑变磁各向异性现象的主塑性变形定向及定量磁检测
    方法。

    本发明基于塑性变形加剧了铁磁材料内的磁各向异性物理现象;
    随着主塑性应变ε1的增加,铁磁材料晶粒尺寸在主变形方向增加、
    在主变形垂直方向减小,使得沿着主变形方向磁化时磁化区域内穿过
    的晶界数减小、主变形垂直方向磁化区域内穿过的晶界数增多,从而
    表现为沿着不同方向磁化时磁化特征参数的各向异性,且这种各向异
    性随着主塑变的增大而增大,以此作为本发明方法提出的物理基础。

    基于塑变磁各向异性现象的铁磁材料主塑性变形检测方法,包括
    标定阶段和实测阶段;

    标定阶段用于建立待测材料主塑变ε1与主塑变方向矫顽磁力
    HC0、主塑变垂直方向上矫顽磁力HC90、主塑变方向与主塑变垂直方向
    矫顽磁力的差值HC0-HC90的关联数学模型,其包括以下步骤:

    1-1)对待测材料进行切割,制作标准拉伸试件;

    1-2)对待测材料试件进行塑性阶段的单向拉伸,同时测量其主
    塑性变形量;

    1-3)以预定频率和最大强度的激发磁场H对试件分别进行主应
    变方向、主应变垂直方向磁化,并测量该两方向的不饱和B-H磁滞回
    线;

    1-4)提取试件主塑变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽
    磁力HC90;

    1-5)重复步骤2至步骤4,并改变步骤2中主塑性变形量;

    1-6)根据上述步骤获得的数据,建立待测材料主塑变ε1与主塑
    变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽磁力HC90、主塑变方向与
    主塑变垂直方向矫顽磁力的差值HC0-HC90的关联模型。

    实测阶段依据已建立的待测材料主塑变ε1与主塑变方向矫顽磁
    力HC0、主塑变垂直方向上矫顽磁力HC90、主塑变方向与主塑变垂直方
    向矫顽磁力的差值HC0-HC90的关联模型,对待测构件主塑性应变进行定
    向、定量测量,包括以下步骤:

    2-1)以与标定阶段相同的磁场H对待测构件进行测量区域内不
    同方向的磁化,并测量其不饱和B-H磁滞回线,读取其矫顽磁力;

    2-2)在2-1步骤基础上进行对比,确定矫顽磁力最小的方向设
    为主塑性应变方向;

    2-3)测定待测构件主塑性应变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方
    向上矫顽磁力HC90;

    2-4)对照标定阶段步骤1-6建立的ε1与HC0、HC90和HC0-HC90关联
    模型,根据2-3测定值HC0、HC90,获得待测构件主塑性变形量ε1。

    本发明基于塑变磁各向异性现象的铁磁材料主塑性变形检测方
    法的有益效果:利用铁磁材料塑变磁各向异性现象,提供了一种可以
    定向定量无损检测构件塑性应变的方法,具有可在线、在役检测,检
    测装置简单,检测过程快捷等优点,可广泛应用于机械装备关键铁磁
    构件中塑性变形的定向、定量无损检测中。

    附图说明:

    图1为本发明一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法
    物理原理示意图;

    图2为本发明一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法
    实施例流程图;

    具体实施方式:

    一种铁磁材料主塑性变形定向及定量磁检测方法分为两个阶段:
    标定阶段和实测阶段。

    一、标定阶段:

    1、对待测材料进行切割,制作标准拉伸试件;

    2、对待测材料试件进行塑性阶段的单向拉伸,同时测量其主塑
    性变形量;

    3、以预定频率和最大强度的激发磁场H对试件分别进行主应变
    方向、主应变垂直方向磁化,同时测量该两方向的不饱和B-H磁滞回
    线;

    4、提取试件主塑变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽磁
    力HC90;

    5、改变塑性变形量,重复以上步骤2-4,得到不同塑性应变所
    对应的HC0和HC90。以以上数据为基础,建立待测材料主塑变ε1与主
    塑变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽磁力HC90、主塑变方向
    与主塑变垂直方向矫顽磁力的差值HC0-HC90的关联模型。

    二、实测阶段:

    1、以与标定阶段相同的磁场H对待测构件进行测量区域内不同
    方向的磁化,并测量其不饱和B-H磁滞回线,读取其矫顽磁力。

    2、以矫顽磁力最小的方向为主塑性应变方向;

    3、测定该构件主塑变方向矫顽磁力HC0、主塑变垂直方向上矫顽
    磁力HC90;

    4、依据已建立的ε1与HC0、HC90和HC0-HC90的关联模型,根据3步
    得到的HC0,HC90,比对出待测构件主塑性变形量ε1。

    实测阶段步骤2与步骤4即为测得结果。

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