一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于评价铁磁材料去应力退火热处理工艺效果的无损检测技术，具体涉及 一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法。
【背景技术】
[0002] 随着现代工业的发展，钢铁等铁磁性金属材料越来越成为国民经济中不可或缺的 重要材料。然而，铁磁工件在机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理及焊接后会产生残余 应力，一方面影响工件自身的强度，另一方面影响工件的使用寿命。消除工件中残余应力最 有效的办法之一是进行去应力退火热处理。目前，检测去应力退火热处理工艺效果评价方 法有回火硬度对比法、检测热处理曲线等。该些传统的去应力评价方法属于有损检测法，且 具有操作复杂、成本高、效率低等缺点。
[0003] 铁磁材料漏磁场效应去应力退火效果的无损检测评价方法主要特点在于将无损 检测技术应用到工件热处理工艺效果评价上，加上检测仪器便携、操作简单、检测结果简单 明了，将大大提高去应力退火热处理工艺效率。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法，它 的主要特点是将无损检测技术应用到铁磁材料热处理工艺效果评价上，且提出了具体的评 价方法，具有操作简单、效率高、成本低和检测结果简单明了等优点。
[0005] 本发明是该样来实现的，一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法， 它包括一个磁测仪表高斯计，所述高斯计包括磁传感器、法向检测探头、检测结果图像显示 器和定点连续扫描装置，所述方法包括W下步骤： 步骤一，按照去应力退火热处理工艺标准文件编写铁磁构件去应力退火工艺，设定好 加热时间、保温温度、保温时间及冷却时间； 步骤二，按照步骤一所述的去应力退火工艺规程对铁磁构件进行去应力退火热处理过 程； 步骤H，对磁测仪表高斯计进行校准，调整仪表检测灵敏度，并使用高斯计探头在铁磁 构件表面连续扫描测量线法向泄漏磁场值化(y); 步骤四，分析铁磁构件表面法向泄漏磁场值化(y)随测量路径的分布关系，并W去应 力退火完全的标准铁磁构件漏磁场分布曲线与线性拟合曲线的方差Dth为阔值，此时的铁 磁构件内部应力均匀分布，达到去应力退火效果。W此阔值Dth作为评判特征参量，来评价 去应力退火热处理效果。当所测漏磁场曲线与线性拟合曲线方差D未达到阔值Dth时，则表 明此次去应力退火热处理不完全，所编写工艺规程需改进；当所测漏磁场曲线与线性拟合 曲线方差D达到阔值Dth时，则说明此次去应力退火完全，达到去除残余应力的目的，所编写 工艺编程可行。漏磁场分布曲线与线性拟合曲线的方差D计算公式为：
【主权项】
1. 一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法，它包括一个磁测仪表高斯 计，所述高斯计包括磁传感器、法向检测探头、检测结果图像显示器和定点连续扫描装置， 其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤一，按照去应力退火热处理工艺标准文件编写铁磁构件去应力退火工艺，设定好 加热时间、保温温度、保温时间及冷却时间； 步骤二，按照步骤一所述的去应力退火工艺规程对铁磁构件进行去应力退火热处理过 程； 步骤三，对磁测仪表高斯计进行校准，调整仪表检测灵敏度，并使用高斯计探头在铁磁 构件表面连续扫描测量线法向泄漏磁场值Hp(y); 步骤四，分析铁磁构件表面法向泄漏磁场值Hp(y)随测量路径的分布关系曲线，并以 去应力退火完全的标准铁磁构件漏磁场分布曲线与线性拟合曲线的方差D为阈值Dth，此时 的铁磁构件内部应力均匀分布，达到去应力退火效果；以此阈值Dth作为评判特征参量，来 评价去应力退火热处理效果；当所测漏磁场曲线与线性拟合曲线方差D未达到阈值Dth时， 则表明此次去应力退火热处理不完全，所编写工艺规程需改进；当所测漏磁场曲线与线性 拟合曲线方差D达到阈值Dth时，则说明此次去应力退火完全，达到去除残余应力的目的，所 编写工艺编程可行； 步骤五，对去应力退火不完全的铁磁试件重新编写并改进去应力退火工艺，直到铁磁 构件去应力退火完全；对加热时间、保温温度、保温时间及冷却时间这些参量，在保证其它 参量不变的条件下，依次改变某一个参量，使评价特征参量D达到最小值，最终使D成为所 有参量的公共最小值。
2. 如权利要求1所述的一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法，其特征 在于，步骤四所述的评判特征参量：以去应力退火完全的标准铁磁构件漏磁场分布曲线与 线性拟合曲线的方差D为阈值Dth，漏磁场分布曲线与线性拟合曲线的方差D计算公式为：
式中实测铁磁构件表面漏磁场值； 线性拟合漏磁场值。
3. 如权利要求1或2所述的一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法，其 特征在于，所述的评判特征阈值Dth代表铁磁构件去应力完全成度，内部应力分布均匀，达 到去应力检测效果，D值较小，同时说明去应力退火热处理工艺规程是可行的。
4. 如权利要求1或2所述的一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法，其 特征在于，所述的评判特征阈值Dth，铁磁构件种类不同其评判特征阈值Dth也不相同。
【专利摘要】本发明公开了一种利用高斯计评价铁磁材料去应力退火效果的方法，其方法为：（1）编写铁磁构件去应力退火热处理工艺后进行去应力退火处理；（2）对磁测仪表高斯计校准，测量法向泄漏磁场值Hp(y)；（3）对铁磁构件表面法向泄漏磁场值Hp(y)与测量路径上漏磁场的分布规律进行分析；以去应力退火效果完全的标准铁磁构件方差Dth为阈值，来评价去应力退火热处理效果；（4）对去应力退火不完全的铁磁试件重新编写并改进去应力退火工艺，直到铁磁构件去应力退火完全。本发明优点：将无损检测技术应用到工件热处理工艺上，且检测仪器便携、操作简单、检测结果简单明了，将大大提高去应力退火热处理工艺效率。
【IPC分类】C21D1-30, G01R33-12
【公开号】CN104569876
【申请号】CN201510006453
【发明人】任尚坤, 习小文
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月7日