Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Дефектология в машиностроении» для студентов направления (стр. 2 из 4)
в) на последнем этапе проводится процедура замера размагничивающего тока и магнитного потока от остаточной намагниченности, величина которой контролируется с помощью феррозонда, который теперь контролирует процесс размагничивания. По мере нарастания размагничивающего потока, поток остаточной намагниченности уменьшается и в определенный момент переходит через ноль. Этот момент регистрируется автоматически специальным регистратором со световой индексацией.
Поскольку основным параметром размагничивающего потока является сила тока в импульс размагничивания, то прибор регистрирует этот поток в момент исчезновения потока остаточной намагниченности. Регистратор фиксирует этот поток, как эквивалент коэрцетивной силы в данном изделии. Величина этой силы является структурно чувствительным фактором и, следовательно, предопределяет механические характеристики материала, такие как твердость, что позволяет построить зависимость “Величина коэрцетивной силы — твердость стали в единицах НВ”. В данном приборе предусмотрена коррекция показаний прибора по специальным эталонам. Коррекция проводится через каждые 2 часа работы прибора. Кроме того прибор АСМ.МС-40 (коэрцетиметр) требует 20 минутный отрезок времени после включения в сеть питания для выхода его систем на рабочий режим (прогрев прибора). В этот момент прибор может давать неверные показания.
Особенности процесса контроля и требования к объектам контроля
1.Объектами контроля являются холоднотянутые трубы, колиброванный прокат (прутки), поковки и детали после токарной обработки.
2. Наименьший диаметр контролируемых труб и прутковых материалов не менее Æ 5мм.
3. Минимальная контролируемая площадь образца или изделия S»1000мм2.
4. Время непрерывной работы прибора не более 16 часов.
5. Время одного измерения не более 5 сек.
6. Время переналадки прибора на другие габариты изделия не более 3-х мин.
Прибор — анализатор структуры металла (коэрцетиметр) имеет встроенную программу автоматического ведения процесса, которая приводит все операции контроля автоматически и в строго определенном порядке. Только запуск прибора в работу после установки объекта производится вручную, с помощью кнопки “пуск”. После этого весь цикл контроля протекает в автоматическом режиме, а на экран прибора выводится цифровая и световая информация о годности или несоответствии данных изделий заданным параметрам.
Прибор комплектуется контрольными образцами КР 1 КР2. Это стальные образцы специально подготовленные для контроля исправной работы прибора. Они являются отраслевыми мерами коэрцетивной силы прибора. Они сами нуждаются в периодической проверке. Интервал периодичности поверки образцов - 10 лет.
На день выполнения лабораторной работы образцы были проверены на предмет пригодности для контроля показаний прибора АСМ.МС-40 .
Результаты проверки представлены в таблице:
| Индекс | Номер образца | Значение коэр.силы, А/см | Погрешность % |
| КР1 | 417 | 4,42 | 3 |
| КР2 | 384 | 35,8 | 3 |
С помощью этих образцов проверяли величину тока намагничивания Нс,35,8, а затем по другому образцы определяли параметры размагничивания (4,42).
Выполнение работы
 Рис. Кривая зависимости показания коэрцетиметра от твердости изделия |
Работа выполняется в условиях производственного участка завода “Ролтом”. Студентам предлагается измерить твердость кованных заготовок на стандартных твердомерах Бринелля, а затем те же детали использовать для измерения коэрцетивной силы. На основе полученных данных и используя данные многолетних наблюдений отдела технического контроля данного участка, студенты должны построить зависимость коэрцетивной силы от твердости (по шкале Бринелля).
Определение коэрцетивной силы:
1. Осуществляется четырехкратным биполярным намагничиванием контролируемого участка изделия путем пропускания по катушкам электромагнита импульсов тока. В результате участок изделия приобретает остаточную индукцию, поток который замыкается через феррозонд.
2. Затем производим размагничивание участка изделия путем пропускания по катушкам электромагнита ток обратной полярности и снимаем показания с экрана прибора АСМ.МС-40. Поскольку прибор позволяет замерять твердость деталей в очень широких пределах, то в работе замеряют и твердость закаленных образцов из стали типа ШХ15.
Значение размагничивающего тока фиксируется регистратором.
Результаты измерений:
| № | Показания коэрцетиметра | Твердость HRC |
| 1 | 12,6 | 64,5 |
| 2 | 7,3 | 45,5 |
| 3 | 5,9 | 25,5 |
| 4 | 4,6 | 17 |
Составление отчета
В отчете студент указывает причины по которым твердость одинаковых деталей может быть неодинаковой; указывает функциональную зависимость между твердостью Нв и структурой перлита отожженых сталей. Отдельным пунктом следует описать в отчете процедуру измерения твердости по отпечатку шарика 10 мм при нагрузке 3000 кг в соответствии с курсом “Механические испытания металлов”. Описывая прибор - коэрцетиметр, студент составляет блок-схему прибора и указывает функциональное назначение его узлов и блоков.
Выводы
В выводах следует указать причины по которым прибор может давать “сбои” в работе, а также указать на те негативные последствия при прохождении деталей с “высокой” твердостью на следующие операции технологического процесса производства деталей подшипников.
Список литературы
1. Белокур И. П. Дефектология и неразрушающий контроль. – Киев: Выща школа, 1990. – 206 с.
2. Дорофеев А. Л., Казаманов Ю. Г. Электромагнитная дефектоскопия. – М.:Маш-ние, 1980.
3. Раузин Я. Р. Термическая обработка хромистой стали.-М.:Маш-ние, 1978. – 278 с.
4. Пособие по работе с прибором - коэрцетиметром АСМ.МС-40 изд. Минского завода ГПЗ-10 и филиала института ВНИИПП, 1990.
Лабораторная работа № 3
Определение качества термической обработки шариков
большого диаметра
Цель работы
Изучить особенности и необходимость разрушающего вида контроля при производстве таких ответственных деталей как тела качения в подшипниковом производстве. Изучить особенности термической обработки шариков большого диаметра из стали ШХ15 по ГОСТ 801-75.
Общая часть
Среди множества требований к качеству деталей и изделий особое место занимают прочностные характеристики, измерение которых представляют определенные трудности. Косвенные методы их определения (например, по структуре) дают очень большой разброс данных и это не позволяет их принять для практического определения качества, особенно деталей ответственного назначения. В таких случаях применяют метод испытания деталей контрольной нагрузкой или разрушающей нагрузкой. Этот метод назначается как контрольный для небольшого количества деталей из потока массового производства, которые по существующим нормам неразрушающего контроля признаны годными.
Примером такого контроля является контроль на разрушающую нагрузку шариков большего диаметра (24 мм и более), в шарикоподшипниковом производстве. Для каждого типо - размера шариков определены оптимальные нагрузки при сжатии 3-х шариков, поставленных один на другой как показано на рис. 1.
 Рис. 1. Р – испытательная или рузрушающая нагрузка (кг) |
Для создания нагрузки Р используют гидравлические прессы, развивающие усилие до 100 тонн. Обычно разрушается средний шарик, как находящийся в самых жестких условиях испытания. Остальные два разрушаются гораздо позже, уже после снятия нагрузки, иногда это происходит в течении суток после испытания. Достаточного объяснения это явление не имеет.
Практически испытания ведут не до разрушения, а до достижения заданной нормативной нагрузки, которая тем больше, чем больше диаметр шариков.
Ниже приводится стандартная таблица нормируемых усилий и диаметры шариков.
Таблица 1
Нормативная нагрузка для шариков закаленных и отпущенных согласно нормам на термообработку (нормаль № 63013/6)
| Диаметр шарика, мм | 23,8 | 27 | 33 | 40 | 44 |
| Испытательная нагрузка, тн. | 28,7 | 40,5 | 34,5 | 81 | 93,5 |
| Разрушающая нагрузка,тн.(ориенти-ровочно) | 70 | более 100 | более 100 | более 100 | более 150 |
Примечание 1. Указанные испытания позволяют выявить шарики изготовленные двумя технологическими процессами- холодной штамповкой из прута калибровочной стали ШХ15 по ГОСТ 801-75 и горячей прокаткой из прутков горячекатанной стали ШХ15 по тому же ГОСТ 801-75, так как горячекатанные шарики выдерживают меньшую разрушающую нагрузку при всех равных условиях.