Коэрцитиметры

Магнитный метод используется для определения структуры и твердости деталей после термообработки. При коэрцитиметрии используется связь между магнитной характеристикой — коэрцитивной силой сплава и микроструктурой, а следовательно, и твёрдостью после различных видов термообработки.

На специальных приборах (коэрцитиметрах) можно группировать детали по их твердости, например, после отпуска при различных температурах, а также можно установить толщину цементованного, азотированного или закаленного поверхностной закалкой слоя на деталях.

Коэрцитиметр [19] состоит из подвижной системы электроизмерительного прибора 4 (рис. 169, й), к которой вместо постоянного магнита подведены сердечники / из мягкого железа с намагничивающими катушками 2 (электромагнит). Подвижная рамка 3 связана со стрелкой. Концы сердечников имеют сменные наконечники из мягкого железа. Материал сердечников и сменных наконечников коэрцитиметра для более резкой дифференциации механических свойств испытуемых деталей делают из материала с минимальной коэрцитивной силой. Обычно они изготовляются из трансформаторной стали отожженной, коэрцитивная сила которой не превышает 64—72 а/м. Наконечникам придается такая форма, чтобы был обеспечен наилучший контакт с испытуемой частью детали. Расстояние между наконечниками должно быть 4—5 см. Это расстояние определяет длину участка детали, которая подвергается контролю.

Электромагнит ставится наконечниками на проверяемый участок и включается в схему, показанную на рис. 169, б. При положении I переключателя П в катушки электромагнита пойдет от купроксного выпрямителя постоянный ток 1_Н, измеряемый амперметром А. Сила тока берется равной 4—5 а с расчетом намагничивания испытуемого участка до насыщения.

Затем переключатель П ставится в положение Н и в катушки от того же выпрямителя пойдет ток 1_Р, регулируемый реостатами Rl, R3 или R2 и измеряемый миллиамперметром mA. Ток 1_Р имеет противоположное направление по отношению к току Z_H> и, следовательно, он размагничивает испытуемый участок. Замыкая ключ К, пропускается постоянный ток 25—30 mA через рамку. Рамка повернется и стрелка отклонится в ту или другую сторону от нулевого положения в том случае, если испытуемый участок размагничен не полностью или перемагничен током /_р. При неполном размагничивании стрелка отклонится, например, влево от нуля. Тогда при помощи реостатов R1 н R3 можно увеличить размагничивающий ток /_р до возвращения стрелки в нулевое положение. Если же ток 1_Р больше, чем требуется для полного размагничивания испытуемого участка детали, то стрелка коэрцитиметра отклонится вправо от нуля. В последнем случае измерение ведут следующим образом: реостатами R1 и R3 значительно понижают ток 1_Р, переключатель П ставят в положение I и, следовательно, вновь намагничивают испытуемый участок детали, затем, ставя переключатель П в положение II при помощи реостатов RI и R3, увеличивают размагничивающий ток до возвращения стрелки коэрцитиметра в нулевое положение. Если же стрелка коэрцитиметра не отклоняется от нулевого положения, то это свидетельствует об отсутствии магнитного поля в зазоре, в котором находится рамка коэрцитиметра.

Ток 1_Р, при котором достигнуто размагниченное состояние, является относительной мерой коэрцитивной силы проверяемого участка детали. Большей величине размагничивающего тока 1_Р при данном 1ц будет соответствовать большая коэрцитивная сила, и наоборот.

При замыкании ключа К ток пойдет в рамку только в то-м случае, если переключатель П находится в положении II; если же переключатель находится в положении I, то ток в рамку не~поступает.

Прибор предварительно градуируется по образцам деталей с известной твердостью и микроструктурой, на основании этого определяют величины размагничивающих токов 1_Р, соответствующих нормальным, повышенным и пониженным твердостям деталей. Коэрцитиметр также применяется для контроля глубины цементованного, азотированного или обезуглероженного слоя. Величина коэрцитивной силы существенно различается для поверхностного слоя и сердцевины цементованной детали.

Ниже приведена техническая характеристика коэрцитиметра.

Рассмотренный коэрцитиметр обладает большой пропускной способностью (до 500 деталей в час) и с его помощью можно контролировать детали любой формы и габаритов.