ВВЕДЕНИЕ
В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на годы и на период до года, принятых ХХУ1 съездом КПСС говорится, что в ой пятилетке необходимо значительно повысить качество всех видов выпускаемой продукции. При этом необходимо на основе достижений науки и техники ускорить внедрение автоматизированных методов и средств контроля качества продукции как составной части технологических процессов. Большая роль в повышении качества продукции принадлежит средствам неразрушающего контроля.
Среди методов неразрушающего контроля важное место занимают магнитные и электромагнитные. Они сравнительно просты, обладают высокой производительностью, легко поддаются автоматизации. Однако, несмотря на это, задача контроля качества термической обработки, механических свойств значительного числа ферромагнитных изделий, имеющих большой коэффициент размагничивания, по многим аспектам в настоящее время не решена. Основная трудность заключается в том, что перемагничивание таких тел имеет ряд особенностей, которые изучены недостаточно, в настоящее время нет точного представления о характере распределения в них намагниченности. Все это существенно ограничивает применение указанных методов неразрушающего контроля и их дальнейшее развитие.
Достаточно подробно вопрос о распределении намагниченности изучен для монокристаллических ферромагнетиков, кристаллитов, тонких магнитных пленок. Известно, что при наличии в них внутренних размагничивающих полей всегда существует тенденция магнитного потока замкнуться в самом образце. Именно этим обусловлено возникновение доменной структуры в монокристаллах, кристаллитах.
При определенных условиях, например, при импульсном выключении внешнего магнитного поля, частичное замыкание линий намагниченности наблюдается и в подикристаллических ферромагнитных образцах при наличии достаточно сильного внутреннего размагничивающего поля. При этом в образце достигается аномальное распределение намагниченности, при котором верхний слой оказывается намагниченным в направлении, противоположном направлению намагниченности внутренних участков и направлению действовавшего внешнего магнитного поля.
Большой научный и практический интерес представляет вопрос о низкочастотном циклическом перемагничивании ферромагнитных подикристаллических образцов при наличии достаточно сильного внутреннего размагничивающего поля, особенности формирования при этом высших гармонических составляющих вторичного поля.
Метод высших гармоник находит широкое применение для контроля ряда механических параметров ферромагнитных изделий. Особенно актуальной является проблема контроля твердости ферромагнитных изделий, изготовленных из сталей с содержанием углерода более 0,3 .
Настоящая работа выполнялась в соответствии с планом АН БССР научноисследовательских работ по теме Разработка нелинейной теории перемагничивания магнитных сред постановление 0 Президиума АН БССР от 5 г., пятилетняя тема 2 на г.г..
Целью настоящей работы является изучение процессов перемагничивания подикристаллических ферромагнитных тел, имеющих большой коэффициент размагничивания, при квазистатическом или низкочастотном синусоидальном изменениях напряженности внешнего магнитного поля и разработка на этой основе новых способов и
приборов неразрушающего контроля.
Для решения этой задачи необходимо выполнить следующие исследования
изучить экспериментально механизм перемагничивания и характер распределения намагниченности в телах с большим коэффициентом размагничивания при квазистатическом изменении напряженности внешнего магнитного поля
рассчитать теоретически распределение размагничивающего поля в неоднородно намагниченной прямоугольной пластине
изучить экспериментально перемагничивание тел с большим коэффициентом размагничивания при низкочастотном синусоидальном изменении напряженности внешнего магнитного поля и особенности формирования при этом высших гармоник
разработать новые способы и приборы неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных изделий с большим коэффициентом размагничивания электромагнитным методом.
По своей структуре диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений.
В первой главе дается обзор современного состояния вопроса распределения намагниченности, процессов намагничивания и перемагничивания монокристаллических и поликристаллических ферромагнетиков. Рассмотрены вопросы применения метода высших гармоник для целей неразрушающего контроля ферромагнитных изделий.
Во второй главе приводятся экспериментальные данные о процессах перемагничивания поликристаллических ферромагнитных образцов с большим коэффициентом размагничивания имеющих форму прутков при квазистатическом изменении напряженности внешнего магнитного поля, дается вид распределения при этом намагничен
ности, объясняется ряд известных эффектов, в частности, зависимость коэрцитивной силы образцов неэллипсоидальной формы от коэффициента размагничивания.
В третьей главе приводится теоретический расчет распределения размагничивающего поля и поля рассеяния неоднородно намагниченной прямоугольной пластины. По полученному аналитическому выражению проведен численный расчет.
В четвертой главе приводятся данные о перемагничивании ферромагнитных тел с большим коэффициентом размагничивания под действием низкочастотного синусоидального внешнего магнитного поля. Исследован механизм формирования при этом высших гармоник.
В пятой главе рассмотрены вопросы практической реализации полученных результатов, описаны приборы неразрушающего контроля твердости ферромагнитных изделий.
В заключении сформулированы основные результаты работы.
Список использованной литературы
- Київ+380960830922