автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка метода и средства термоэлектрического контроля металлов и сплавов

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

НЕСТЕРОВИЧ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И СРЕДСТВА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

¿70

УДК 53.082.62:6

Орел, 2000 г.

Работа выполнена в Орловском государственном техничеа университете (ОрелГТУ)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор КОРНДОРФ С.Ф.

доктор технических наук, профессор КОРОБКО В.И. доктор технических наук, академик МАЭН ШАРУПИЧ В.П.

Ведущая организация:

АО Завод им. Медведева

Защита состоится "13" июня 2000 г. в ■/б часов на заседании Coi ' К 064.75.03 в Орловском государственном техническом университете адресу: 302020, РФ, г. Орел, Наугорское шоссе, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловец государственного технического университета.

Автореферат разослан "13" мая 2000 г. Отзывы на автореферат в ; экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу Сов 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

Ученый секретарь Совета К 064.75.03, кандидат технических наук, доцент _.^"УУ_А.И. СУЗДАЛЬ!

<222.025-1сЮ8>0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Сегодня уровень промышленного развития передовых стран характеризуется не только объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но и показателями качества. По данным XIV конференции Европейской организации по контролю качества примерно 10 % национального продукта любой страны теряется из-за низкого качества материалов и изделий. Подлинно высококачественный объект должен отличаться постоянством химического состава, микро- и макроструктуры, электрических и магнитных характеристик материала, неизменными геометрическими размерами, повышенными механическими, антикоррозионными и другими свойствами. Требуемые показатели могут быть обеспечены лишь при условии применения эффективных методов контроля.

Надежность и долговечность работы деталей машин и приборов зависит как от внутренней структуры материала, из которого они изготовлены, так и от свойств их поверхностного слоя. Состояние поверхностного слоя определяется его тремя основными характеристиками: микрогеометрией, поверхностной твердостью и истираемостью. Особое значение имеет контроль микротвердости поверхности изделий, так как этот параметр оказывает основное влияние на такие эксплуатационные свойства изделия как контактная жесткость, коэффициент трения, износостойкость, усталостная и контактная прочность изделий, коррозионная стойкость.

При технологических процессах в поверхностном слое возникают различные дефекты, структурные и фазовые неоднородности, вариации физико-механических свойств изделий. Они носят случайный характер и проявляются в относительно малых объемах материала. Так как именно поверхностные слои детали в условиях эксплуатации подвергаются наиболее сильному механическому, тепловому, магнитно-электрическому и другим воздействиям, то ука-

занные малые зоны материала становятся концентраторами механических напряжений, и именно с них начинается усталостное разрушение как поверхностного слоя, так и изделия в целом. Поэтому необходим локальный метод контроля, причем, учитывая случайный характер возникновения дефектов, этот метод должен позволить осуществлять 100 % неразрушающий контроль

Среди используемых сегодня методов контроля свойств поверхностного слоя стальных изделий не существует метода, отвечающего поставленному требованию. Заметить местную неоднородность поверхностного слоя позволяют методы шлифов и измерения твердости, однако эти методы являются разрушающими, и, кроме того, обследовать всю поверхность с их помощью практически невозможно. Существующие неразрушающие методы контроля структуры и свойств поверхностного слоя, с помощью которых можно исследовать значительную поверхность изделия, не обладают достаточной локальностью.

Таким образом, задача по разработке локального, неразрушающего метода контроля поверхностных слоев металлов и сплавов и средства для его реализации является актуальной.

Целью работы является создание метода и средства локального неразрушающего контроля неоднородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий, которое позволило бы осуществлять гибкое регулирование глубины проводимых исследований, а также установление корреляционной зависимости контролируемого параметра с твердостью поверхностных слоев.

Основные задачи исследования.

1 Анализ существующих методов контроля структуры и свойств поверхностных слоев металлических изделий;

2 Разработка неразрушающего локального метода контроля неоднородности поверхности металлов и сплавов и выявление условий, соблюдение которых необходимо при его применении;

3 Разработка средства контроля структуры и свойств обработанных поверхностных слоев изделий, обладающего большей локальностью по сравнению с существующими и позволяющего регулировать глубину контролируемого слоя;

4 Экспериментальное исследование метрологических характеристик разработанного метода и средства измерения с целью оценки точности полученных результатов с помощью математического моделирования и теории погрешностей.

Этапы выполнения работы:

- Теоретическое обоснование целесообразности определения неоднородности структуры и свойств поверхностных слоев неразрушающим локальным методом контроля.

- Разработка экспериментальной установки, позволяющей исследовать распределение термоэлектрической чувствительности по поверхности изделий.

- Разработка методики определения распределения термоэлектрической чувствительности по исследуемым поверхностям.

- Установление корреляционной зависимости между термоэлектрической чувствительностью и поверхностной твердостью исследуемых сталей.

- Разработка и изготовление установки для неразрушающего локального термоэлектрического контроля с возможностью регулирования глубины, осуществляемого исследования.

- Анализ погрешностей разработанного метода и средства термоэлектрического локального контроля структуры и свойств поверхностных слоев.

Разработанный метод может быть использован при контроле однородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий, прошедших различного рода поверхностную обработку, и установления твердости поверхности контролируемых изделий.

Методы и средства исследования.

При выполнении работы применялись аналитические и численные методы, методы физического и математического моделирования, а также методы

корреляционного и регрессионного анализов, математической статистики и теории точности.

Экспериментальные исследования проведены на разработанной установке с использованием современных средств измерений. Обработка данных выполнена на ЭВМ по оригинальным алгоритмам и программам, а также с использованием систем автоматизации математических расчетов MathCAD, табличного процессора Excel, TableCurve и Axum .

Научная новизна работы заключается в следующем:

- Разработан метод неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности поверхностных слоев стальных изделий, позволяющий регулировать глубину контролируемого слоя.

- Разработан неразрушающий метод измерения твердости поверхности стальных изделий на основе корреляционной связи между термоэлектрической чувствительностью поверхности изделия и ее твердостью.

- Проведены исследования термоэлектрической чувствительности и установлена сильная корреляционная зависимость между последней и твердостыс поверхностных слоев для различных марок сталей.

Практическую ценность работы составляют:

- Разработанные методы неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий, позволяющий регулировать толщину контролируемого поверхностного слоя, и неразрушающий метод измерения микротвердости поверхностного слоя на основе корреляционной связи термоэлектрическоГ чувствительности и поверхностной микротвердости стальных изделий.

- Разработанное средство термоэлектрического контроля металлов и сплавов.

Реализация и внедрение результатов исследования.

Разработанное средство неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности поверхностных слоев изделий наряду с мето дикой определения термоэлектрической чувствительности и поверхностно!

твердости на основе измеренного значения последней используются на ОАО Завод им. Медведева.

Кроме того, разработанные средства используются в ОрёлГТУ при проведении научно-исследовательских работ, а также в лабораторном практикуме, по специальности 19.01 "Приборостроение".

Апробация работы.

Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на 8 конференциях:

- Третьей международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения. Инженерно - физические проблемы авиационной и космической техники", ЕАТК ГА: Егорьевск, 1999;

- Международной научно - технической конференции "Качество жизни населения - основа и цель экономической стабилизации и роста", Орел, 1999;

- Международной научно - технической конференции "Сертификация и управление качеством продукции", Б1 1 У: Брянск, 1999;

- Второй всероссийской научно - технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", Hl ТУ: Нижний Новгород, 1997;

- Третьей всероссийской научно - технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", НГТУ: Нижний Новгород, 1998;

- Всероссийской научно - технической конференции "Диагностика веществ, изделий и устройств", ОрелГТУ: Орел, 1999;

- Шестой Всероссийской научно - технической конференции "Состояние и проблемы измерений". Москва, МГТУ, 1999 г

- Декаде науки-97 "Духовные ценности современной российской молодежи". Орел, 1997;

Доклад " Использование термоэлектрического метода для контроля однородности термической обработки деталей" удостоен диплома Ш-ей международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения". ИПАКТ -III. (Егорьевск, июнь 1999 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, получен патент РФ. На защиту выносятся:

- Метод неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности поверхностных слоев стальных изделий, позволяющий регулировать толщину контролируемого слоя.

- Неразрушающий метод измерения поверхностной микротвердости стальных изделий, позволяющий изменять глубину контролируемого слоя.

- Средство термоэлектрического контроля неоднородности поверхности изделия.

- Доказательство сильной корреляционной связи между термоэлектрической чувствительностью поверхностного слоя и его микротвердостыо.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 182 страницах основного машинописного текста, содержит 41 рисунок и 21 таблицу. Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников, включающего 143 наименования работ, а также 2 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, определена её цель, кратко изложены основные научные результаты, а также раскрыто научное и практическое значение работы.

В первой главе проанализирована зависимость эксплуатационных характеристик изделий от параметров и свойств их поверхностного слоя. Показано, что, глубина поверхностного слоя и его качество, характеризуемое микро- и макрогеометрией поверхности, ее структурой, однородностью, упрочнением и остаточными напряжениями, и, особенно, такой важный параметр как поверхностная микротвердость, зависят от материала, вида обработки, параметрос применяемого инструмента, режима обработки. Эти величины изменяются кап

при переходе от одной партии изделий к другой, так и внутри одной партии, что определяет вариации глубины поверхностного слоя, его структуры и оказывает существенное влияние на эксплуатационные и технологические характеристики материалов. Проанализированы существующие стандартные методы контроля качества поверхностных слоев изделий. Показано, что существующие методы контроля можно разделить на три класса: методы, контролирующие структуру материала и методы, основанные на определении механических и немеханических свойств поверхностных слоев. Методы, относящиеся к первым двум классам, как правило, являются разрушающими и не обладают достаточной локальностью. Показано, что наиболее перспективной является разработка метода контроля, относящегося к третьему классу, так как методы этого класса являются неразрушающими, позволяют регулировать глубину контролируемого поверхностного слоя и проводить локальные исследования поверхности. Анализ существующих методов, основанных на определении немеханических свойств материала изделий, позволил установить, что ни один из них не обладает требуемыми локальностью и гибкостью регулировки толщины контролируемого поверхностного слоя.

Во второй главе проведен анализ термоэлектрических явлений, и показана принципиальная возможность их использования для контроля неоднородности структурного и фазового строения материала, а также его химического состава. Анализ существующих термоэлектрических устройств контроля структуры и химического состава металлов и сплавов показал, что они не могут быть применены для контроля наличия локальных неоднородностей, протяженность которых составляет несколько сотен микрометров.

Разработана экспериментальная установка для исследования корреляционной связи между термоэлектрической чувствительностью поверхности стального изделия и его микротвердостыо. Небольшие различия термоэлектрической чувствительности разных участков поверхностного слоя одного и того же изделия потребовали применения измерительных термопар с повышенной

точностью градуировки. Поэтому в работе использовались термопары, для которых была проведена индивидуальная градуировка. В точках, где были проведены эксперименты по определению термоэлектрической чувствительности .материала, на стандартном приборе ПМТ-3 была измерена поверхностная микротвердость.

На основе проведенного регрессионного анализа установлено, что наилучшим образом описывает взаимную зависимость полученных экспериментальных значений термоэлектрической чувствительности и поверхностной твердости экспоненциальная функция вида:

Я =а + йехр^-—

где Н - поверхностная микротвердость исследуемого материала;

5 - термоэлектрическая чувствительность.

На рисунке 1 приведен пример кривой полученной зависимости, соответствующей предложенной функции, и расположение экспериментальных результатов измерений.

3400 3200 3000

¡3 2800

¡5*

2600 2400 2200

0,011 0.012 5, «кВ/°С

0,013

Рисунок 1

На основе корреляционного анализа установлена сильная корреляционная связь термоэлектрической чувствительности контролируемой стали и по-

верхностной твердости последней. Значение коэффициента корреляции оказалось равным 0,92.

Таким образом, показана возможность контроля поверхностной микротвердости по термоэлектрической чувствительности контролируемого материала.

В третьей главе дан анализ проведения испытаний и причин возникновения погрешностей при измерении поверхностной микротвердости на приборе ПМТ-3. На его основе сформулированы требования к термоэлектрической установке контроля. Исходя из этих требований разработано термоэлектрическое устройство для контроля стальных изделий. Данная экспериментальная установка позволяет определить термоэлектрическую неоднородность, которая может быть вызвана неоднородностями структурного и фазового строения, а также химического состава материала. При необходимости проводить измерения .микротвердости предложенным термоэлектрическим методом ему предшествует градуировка установки. Для достаточно точной градуировки необходимо иметь не менее трех образцов, изготовленных из того же сплава, что и контролируемые образцы, но имеющие различную поверхностную микротвердость. Доя всех трех образцов проводят измерения термоЭДС. Затем на основе приведенной методики получения градуировочной характеристики определяются значения неизвестных коэффициентов a, bud для выражения вида:

Полученные значения коэффициентов позволяют написать уравнение градуировки, которое можно использовать при измерении поверхностной микротвердости изделий из исследуемого сплава. С учетом погрешностей получаем:

Н = а + Ь ехр

Установка позволяет осуществлять измерение твердости поверхности на участке радиусом от 40 мкм при глубине контролируемого слоя от 16 мкм. Поверхностный слой такой толщины можно считать однородным, в виду его малой толщины по сравнению с толщиной упрочненных слоев, получаемых после различного рода обработок.

Эта термоэлектрическая установка может использоваться для установления зависимостей между какими-либо другими механическими характеристиками материалов, наряду с поверхностной твердостью, и термоэлектрической чувствительностью. Обосновано применение ряда элементов этой установки, принципы её работы и последовательность операций при проведении измерений. Погрешность измерения .микротвердости разработанной термоэлектрической установкой не более ± 9 %, что несколько меньше погрешности измерения поверхностной микротвердости прибором ПМТ-3, которая для диагоналей отпечатка 18-30 мкм не превышает ± 10 %.

Четвертая глава работы посвящена экспериментальному исследованию свойств разработанной установки. Проведены исследоваши на примере изготовленных в производственных условиях пластин из стали 45, У8 и_60С2, которые были закалены_до разной твердости. В работе обоснован выбор марок указанных сталей. Определена термоэлектрическая чувствительность для каждого из материалов, и показана ее связь с твердостью поверхности. Показано, что значения термоЭДС зависят от исследуемого материала и поверхностной твердости. Получены значения коэффициентов а, Ь и с! градуировочных уравнений для указанных марок стали, что позволяет определять поверхностную микротвердость на разработанной термоэлектрической установке для изделий, изготовленных из указанных сталей. На рисунке 2 приведены градуировочные кривые для исследованных марок сталей и расположение экспериментальных результатов измерений.

Относительная погрешность градуировки для исследованных марок сталей не превышает ± 1,5 %. Проведенные исследования показали перспективность применения разработанной установки для других марок стали.

Таблица - Коэффициенты градуировочных уравнений для сталей марок 45, У8, 60С2

Марка стали Коэффициенты уравнения градуировки

а Ь с/

Сталь 45 -12 34 790

Сталь У8 -7,8 26 1570

Сталь 60С2 -24 44 2310

Е, мкВ Рисунок 2

Определены погрешности для разработанного метода и средства контроля качества поверхностных слоев стальных изделий.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Анализ методов контроля качества поверхностных слоев изделии из различных металлов и сплавов показал, что наиболее предпочтителен неразру-шагощий метод, позволяющий достичь высокой локальности контроля и регулировать толщину контролируемых поверхностных слоев.

2 На основании проведенного анализа, разработан неразрушающий локальный метод термоэлектрического контроля неоднородности, которая может быть вызвана неоднородностями структурного и фазового строения, а также химического состава материала, поверхностного слоя стальных изделий, позволяющий регулировать толщину контролируемого слоя.

3 Установлена сильная корреляционная связь между термоэлектрической чувствительностью материала и поверхностной твердостью упрочненных слоев изделий. Коэффициент корреляции составил 0,92. Установлен характер зависимости между указанными величинами, имеющий экспоненциальный вид.

4 С целью реализации предложенного метода термоэлектрического контроля микротвердости поверхностного слоя стальных изделий сформулированы требования к экспериментальной установке, и в соответствии с ними создана установка, позволяющая определять: термоЭДС поверхностного слоя контролируемого изделия.

5 Разработан неразрушающий метод измерения поверхностной микротвердости стальных изделий, позволяющий изменять глубину контролируемого слоя.

6 Получены коэффициенты градуировочных уравнений для стали марок 45, У8, 60С2, что позволяет использовать их при измерении поверхностной микротвердости на разработанной термоэлектрической установке для изделий, изготовленных из указанных сталей.

7 Погрешность разработанной установки термоэлектрического контроля при измерении микротвердости составляет ±9%, что меньше погрешности ши-

роко применяемого сейчас стандартного прибора ПМТ-3 для контроля поверхностной микротвердости, которая равна ± 10 %.

8 Разработанные методы и установка внедрены в опытную эксплуатацию и лабораторный практикум университета.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Нестерович Ю.И. Контроль тонких гальванических покрытий термоэлектрическим методом.//Сборник тезисов III Всероссийской научно-технической конференции "Методы и средства измерений физических величин". В 10 частях. Часть 5 - Н. Новгород: НГТУ, 1998,- С. 28.

2 Нестерович Ю.И., Горбунов P.A. Термоэлектрическая способность -дополнительный источник информации о свойствах тонких металлических покрытий. // Тезисы докладов XXIV Всероссийской молодежной научной конференции "Тагаринские чтения". Часть 2. - Москва: МГАТУ, 1997. - С.122-123.

3 Нестерович Ю.И. Использование термоэлектрического метода для контроля однородности термической обработки деталей. //Тезисы доклада международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения. Инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники",- Егорьевск: ЕАТК ГА, 1999.-С. 109-111.

4 Нестерович Ю.И. Факторы, влияющие на термоэлектрическую неоднородность металлических изделий, и их связь со свойствами поверхностного слоя. // Сборник научных трудов "Вопросы технологии, безопасности и качества в приборостроении". Под ред. Курбана В.Д. - г. Орел, ЗАО "ОРЛЭКС", 1999 г. - С. 92-95.

5 Нестерович Ю.И. Использование термоэлектрического метода контроля для оценки качества латунного покрытия проволок. // Сборник научных трудов ученых Орловской области. Вестннк науки. Выпуск 5. В 2-х томах. Т.1.- Орел: ОрелГТУ, 1999.-С. 11-17.

6 Ногачева Т.И., Нестерович Ю.И. К вопросу использования термоэлектрического эффекта для контроля неоднородности материалов. // Тезисы докладов 2-ой Всероссийской научно-технической конференции "Методы и средства измерений физических величин". В 2-х частях. Часть 1.- Н. Новгород: НГТУ, 1997.-С. 51.

7 Нестерович Ю.И. Термоэлектрический метод контроля технологического процесса термообработки изделий. // Сборник трудов международной научной конференции "Качество жизни населения - основа и цель экономической стабилизации и роста". В 2-х частях. Часть 2. - Орел: ОрелГТУ, 1999. - С. 246248.

8 Нестерович Ю.И. О возможности контроля качества изделий термоэлектрическим методом. // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Сертификация и управление качеством продукции». - Брянск: БГТУ, 1999.-С. 151-153.

9 Нестерович Ю.И. О возможности контроля поверхностных слоев металлов и сплавов термоэлектрическим методом. // Тезисы докладов 6-ой Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы измерений». - Москва: МГТУ, 1999 г.- С. 183-183а. ~

10 Нестерович Ю.И. Установка для термоэлектрического контроля металлов и сплавов. // Информ. лист №251-99, Орел: ЦНТИ,- Орел, 1999.

11 Нестерович Ю.И. К вопросу контроля механических свойств изделий термоэлектрическим методом. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Диагностика, веществ, изделий и устройств». -Орел, ОрелГТУ, 1999 г. - С. 135-137.

12 Корндорф С.Ф., Маркова H.H., Нестерович Ю.И. К вопросу о неравномерности нагрева изделий в электропечах сопротивления. // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Диагностика, веществ, изделии и устройств». - Орел, ОрелГТУ, 1999 г. С. 133-135.

13 Ногачева Т.Н., Нестерович Ю.И. К вопросу использования термоэлектрического контроля неоднородности материала // Материалы межвузовской научной конференции «Духовные ценности современной российской молодежи». Выпуск III-Орел, 1997. - С. 35-36.

14 Патент РФ № 2134S75, МКИ G 01 N 25/32 Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов. / Корндорф С.Ф., Нестерович Ю.И. Опубл. 20.08. 99 г. Бюл. изобр.№ 23.

15 Нестерович Ю.И. О возможности контроля поверхностной твердости изделий посредством термоЭДС // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции (Computer-Based Conference). В 3 частях. Часть 2. -Н. Новгород: Верхне-Волжское отделение Академии технологических наук Российской Федерации, 2000. - С.26.

Подписало к печати "11Гмая 2ГМК) г. Тираж 100 ок\ Объем 1 пл. Захаз №

Tilllol рафия ОрслГТУ 302030, г.Орел, ул. Московская, (5

ВВЕДЕНИЕ.:.

ГЛАВА 1 ТРЕБОВАНИЯ К ПОВЕРХНОСТНОМУ СЛОЮ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ

МЕТОДЫ ЕГО КОНТРОЛЯ.

1.1 Поверхностный слой и эксплуатационные свойства изделий.

1.2 Методы контроля свойств поверхности твердых тел из металлов и сплавов

1.3 Выводы

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ТВЕРДОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МАТЕРИАЛА.

2.1 Термоэлектрические явления и возможность их применения для неразрушающего контроля материалов.

2.2 Устройства термоэлектрического контроля металлов и сплавов, их преимущества и недостатки.

2.3 Термоэлектрические неоднородности поверхности изделия

2.4 Экспериментальная установка для исследования термоэлектрической неоднородности

2.5 Методика исследований термоэлектрической чувствительности

2.6 Градуировка искусственной термопары.

2.7 Анализ погрешностей результатов измерения термоэлектрической неоднородности

2.8 Исследование термоэлектрической чувствительности по поверхности стальной пластины.

2.9 Методика определения поверхностной твердости материала.

2.10 Корреляционная связь между термоэлектрической чувствительностью исследуемой стальной пластины и ее поверхностной твердостью.

2.11 Выводы

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

3.1 Анализ условий проведения и погрешностей измерения микротвердости прибором ПМТ - 3.

3.2 Термоэлектрическое устройство для контроля микротвердости

3.3 Определение максимального усилия прижатия измерительного наконечника к изделию.

3.4 Электрическое сопротивление контакта и постоянная времени разряда.

3.5 Температурное поле нагрева контактной зоны.

3.6 Расчет теплового поля

3.7 Усовершенствование измерительного узла установки для термоэлектрического контроля

3.8 Выводы

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ МИКРОТВЕРДОСТИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СТАЛЕЙ

4.1 Условия проведения эксперимента.

4.2 Экспериментальные исследования термоЭДС по поверхности металлической пластины, изготовленной из стали 45.

4.3 Измерение твердости плиток из стали 45, У8 и 60С2 термоэлектрическим методом.

4.4 Выводы.

Актуальность работы

Уровень промышленного развития передовых стран характеризуется не только объемом производства и ассортиментом выпускаемой продукции, но и показателями качества. По данным XIV конференции Европейской организации по контролю качества примерно 10 % национального продукта любой страны теряется из-за низкого качества материалов и изделий. Подлинно высококачественный объект должен отличаться постоянством химического состава, микро- и макроструктуры, электрических и магнитных характеристик материала, неизменными геометрическими размерами, повышенными механическими, антикоррозионными и другими свойствами. Требуемые показатели могут быть обеспечены лишь при условии применения эффективных методов контроля.

Надежность и долговечность работы деталей машин и приборов зависит как от внутренней структуры материала, из которого они изготовлены, так и от свойств их поверхностного слоя. Состояние поверхностного слоя определяется его тремя основными характеристиками: микрогеометрией, поверхностной твердостью и истираемостью. Особое значение имеет контроль микротвердости поверхности изделий, так как этот параметр оказывает основное влияние на такие эксплуатационные свойства изделия как контактная жесткость, коэффициент трения, износостойкость, усталостная и контактная прочность изделий, коррозионная стойкость.

При технологических процессах в поверхностном слое возникают различные дефекты, структурные и фазовые неоднородности, вариации физико-механических свойств изделий. Они носят случайный характер и проявляются в относительно малых объемах материала. Так как именно поверхностные слои детали в условиях эксплуатации подвергаются наиболее сильному механическому, тепловому, магнитно-электрическому и другим воздействиям, то указанные малые зоны материала становятся концентраторами механических напряжений, и именно с них начинается усталостное разрушение как самого поверхностного слоя, так и изделия в целом. Проблема усталости материалов в настоящее время исключительно важна, поскольку согласно последним исследованиям подавляющее число выходов из строя изделий машиностроения связано с разрушением от усталости. Это объясняется увеличением числа объектов, работающих при переменных нагрузках, возросшей конструктивной сложностью элементов конструкций и деталей машин, увеличением срока их эксплуатации, разнообразием применяемых материалов. Указанный вид разрушения считается наиболее опасным вследствие его трудно предсказуемости. Даже при условии постоянства амплитуды переменной нагрузки циклическая долговечность, как правило, имеет большой разброс обусловленный неоднородностью материала. Уменьшение этого разброса за счет уменьшения неоднородности материалов при современном уровне их производства нереально. К тому же сопротивление материалов усталости зависит от целого множества факторов (особенностей материала и технологии его изготовления, вида нагрузки, рабочей температуры, характера окружающей среды и пр.), следовательно определить расчетным путем характеристики сопротивления усталости или ресурс изделия чрезвычайно сложно, а зачастую и невозможно.

Поэтому необходим локальный метод контроля, причем, учитывая случайный характер возникновения дефектов, этот метод должен позволять осуществлять 100 % неразрушающий контроль

Среди используемых сегодня методов контроля свойств поверхностного слоя стальных изделий не существует метода, отвечающего поставленному требованию. Заметить местную неоднородность поверхностного слоя позволяют методы шлифов и измерения твердости, однако эти методы являются разрушающими, и, кроме того, обследовать всю поверхность с их помощью практически невозможно. Существующие неразрушающие методы контроля структуры и свойств поверхностного слоя, с помощью которых можно исследовать значительную поверхность изделия, не обладают достаточной локальностью.

Таким образом, возросшие в последнее время требования к надежности деталей машин и элементов конструкций, зачастую работающих в экстремальных условиях (при высоких или низких температурах, в агрессивных средах, при ударных нагрузках и т.п.) делают актуальной задачу по разработке локального, неразрушающего метода контроля поверхностных слоев металлов и сплавов и средства для его реализации.

Целью работы является создание метода и средства локального неразрушающего контроля неоднородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий, которое позволило бы осуществлять регулирование толщины контролируемого поверхностного слоя, а также установление корреляционной зависимости контролируемого параметра с твердостью поверхностных слоев.

Основные задачи исследования.

1 Анализ существующих методов контроля структуры и свойств поверхностных слоев металлических изделий;

2 Разработка неразрушающего локального метода контроля неоднородности поверхностного слоя стальных изделий и выявление условий, соблюдение которых необходимо при его применении;

3 Разработка средства контроля структуры и свойств обработанных поверхностных слоев изделий, обладающего большей локальностью по сравнению с существующими и позволяющего регулировать глубину контролируемого слоя;

4 Экспериментальное исследование метрологических характеристик разработанного метода и средства измерения с целью оценки точности полученных результатов с помощью математического моделирования и теории погрешностей.

Этапы выполнения работы:

- Теоретическое обоснование целесообразности определения неоднородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий нераз-рушающим локальным методом контроля.

- Разработка экспериментальной установки, позволяющей исследовать распределение термоэлектрической чувствительности по поверхности изделий.

- Разработка методики определения распределения термоэлектрической чувствительности по исследуемым поверхностям.

- Установление корреляционной зависимости между термоэлектрической чувствительностью и поверхностной твердостью исследуемых сталей.

- Разработка и изготовление установки для неразрушающего локального термоэлектрического контроля с возможностью регулирования глубины, осуществляемого исследования.

- Анализ погрешностей разработанного метода и средства термоэлектрического локального контроля структуры и свойств поверхностных слоев.

Разработанный метод может быть использован при контроле однородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий, прошедших различного рода поверхностную обработку, и установления твердости поверхности контролируемых изделий.

Методы и средства исследования.

При выполнении работы применялись аналитические и численные методы, методы физического и математического моделирования, а также методы корреляционного и регрессионного анализов, математической статистики и теории точности.

Экспериментальные исследования проведены на разработанной установке с использованием современных средств измерений. Обработка данных выполнена на ЭВМ по оригинальным алгоритмам и программам, а также с использованием систем автоматизации математических расчетов MathCAD, табличного процессора Excel, TableCurve и Axum .

Научная новизна работы заключается в следующем:

- Разработан метод неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности поверхностных слоев стальных изделий, позволяющий регулировать глубину контролируемого слоя.

- Доказана сильная корреляционная связь поверхностной твердости стальных изделий с ее термоэлектрической чувствительностью.

- Разработан метод термоэлектрического контроля поверхностной микротвердости стальных изделий, позволяющий регулировать толщину контролируемого слоя.

Практическую ценность работы составляют:

- Разработанные методы неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности структуры и свойств поверхностных слоев стальных изделий, позволяющий регулировать глубину контролируемого поверхностного слоя, и неразрушающий метод измерения микротвердости поверхностного слоя на основе корреляционной связи термоэлектрической чувствительности и поверхностной микротвердости стальных изделий.

- Разработанное средство термоэлектрического контроля металлов и сплавов.

Реализация и внедрение результатов исследования.

Разработанное средство неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности поверхностных слоев изделий наряду с методикой определения термоэлектрической чувствительности и поверхностной твердости на основе измеренного значения последней используются на ОАО Завод им. Медведева.

Кроме того, разработанные средства используются в ОрёлГТУ при проведении научно-исследовательских работ, а также в лабораторном практикуме, по специальности 19.01 "Приборостроение".

Апробация работы.

Материалы диссертационного исследования доложены и обсуждены на 8 конференциях:

- Третьей международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения. Инженерно - физические проблемы авиационной и космической техники", ЕАТК ГА: Егорьевск, 1999;

- Международной научно - технической конференции "Качество жизни населения - основа и цель экономической стабилизации и роста", Орел, 1999;

- Международной научно - технической конференции "Сертификация и управление качеством продукции", БГТУ: Брянск, 1999;

- Второй всероссийской научно - технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", НГТУ: Нижний Новгород, 1997;

- Третьей всероссийской научно - технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", НГТУ: Нижний Новгород, 1998;

- Всероссийской научно - технической конференции "Диагностика веществ, изделий и устройств", ОрелГТУ: Орел, 1999;

- Шестой Всероссийской научно - технической конференции "Состояние и проблемы измерений". Москва, МГТУ, 1999 г

- Декаде науки-97 "Духовные ценности современной российской молодежи". Орел, 1997;

Доклад " Использование термоэлектрического метода для контроля однородности термической обработки деталей" удостоен диплома Ш-ей международной научно-технической конференции "Чкаловские чтения". ИПАКТ - III. (Егорьевск, июнь 1999 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, получен патент РФ. На защиту выносятся .

- Метод неразрушающего локального термоэлектрического контроля неоднородности поверхностных слоев стальных изделий, позволяющий регулировать толщину контролируемого слоя.

- Доказательство сильной корреляционной связи между термоэлектрической чувствительностью поверхностного слоя и его микротвердостью.

- Неразрушающий метод измерения поверхностной микротвердости стальных изделий, позволяющий изменять глубину контролируемого слоя.

- Средство термоэлектрического контроля неоднородности поверхности изделия, реализующее указанный метод.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 182 страницах основного машинописного текста, содержит 41 рисунок и 21 таблицу. Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников, включающего 143 наименования работ, а также 2 приложений.

4.5 Выводы

1 Исследования, проведенные на экспериментальной установке, показали возможность установления наличия термоэлектрической неоднородности поверхностных слоев материалов, и связанных с ней изменений структуры и химического состава металлов и сплавов. Показана возможность измерения твердости поверхности закаленных стальных образцов при усилии прижатия 0,01 Н после осуществления предварительной градуировки разработанной термоэлектрической установки для контроля металлов и сплавов. В качестве экспериментальных образцов использованы изделия из сталей марок 45, У8 и 60С2, которые были закалены и аттестованы на твердость 25, 30 и 35 НЯС.

2 Получены градуировочные характеристики, позволяющие проводить измерения твердости поверхностных слоев по значению термоЭДС, возникающей при термоэлектрическом контроле, для следующих марок сталей:

Сталь 45 Е Л

Я ± ЛЯ = (-12 ± 0,5) + (34 ± 0,4)ехр —-- (Ш1С);

790 ±60

Сталь У8

И + АН = (-7,8 ± 0,5) + (26 ± 0,2)ехр|

Сталь 60С2 Н ± АН = (-24 ± 0,5) + (44 ± 0,3) ехр

176 Е

1570 ±100

РС); Е

ШС). ч2310±250у

3 Относительная погрешность градуировки для исследованных марок сталей не превышает ± 1,5 %.

4 Относительная погрешность измерения твердости на разработанной термоэлектрическом устройстве для контроля металлов и сплавов с учетом погрешности градуировки составляет ±9%, что несколько меньше относительной погрешности стандартного прибора ПМТ-3 для измерения микротвердости поверхностных слоев металлов и сплавов, которая не превышает + 10 %.

177

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами диссертационной работы являются:

1 Анализ методов контроля качества поверхностных слоев изделий из различных металлов и сплавов, показывающий, что наиболее предпочтителен неразрушающий метод, позволяющий достичь высокой локальности контроля и регулировать'толщину контролируемых поверхностных слоев.

2 На основании проведенного анализа, разработан неразрушающий локальный метод термоэлектрического контроля неоднородности, которая может быть вызвана неоднородностями структурного и фазового строения, а также химического состава материала поверхностного слоя стальных изделий, позволяющий регулировать толщину контролируемого слоя.

3 Установлена сильная корреляционная связь между термоэлектрической чувствительностью материала и поверхностной твердостью упрочненных слоев изделий. Коэффициент корреляции составил 0,92. Установлен характер зависимости между указанными величинами, имеющий экспоненциальный вид.

4 С целью реализации предложенного метода термоэлектрического контроля микротвердости поверхностного слоя стальных изделий сформулированы требования к экспериментальной установке, и в соответствии с ними создана установка, позволяющая определять: термоЭДС поверхностного слоя контролируемого изделия.

5 Разработан неразрушающий метод измерения поверхностной микротвердости стальных изделий, позволяющий изменять глубину контролируемого слоя.

6 Получены коэффициенты градуировочных уравнений для стали марок 45, У8, 60С2, что позволяет использовать их при измерении поверхностной микротвердости на разработанной термоэлектрической установке для изделий, изготовленных из указанных сталей.

177а

7 Погрешность разработанной установки термоэлектрического контроля при измерении микротвердости составляет ± 9 %, что не превышает погрешности широко применяемого сейчас стандартного прибора ПМТ-3 для контроля поверхностной микротвердости, которая равна ±10 %.

8 Разработанные методы и установка внедрены в опытную эксплуатацию и лабораторный практикум университета.

1. Справочник по триботехнике /Под общ. ред. М. Хебды, A.B. Чичинад-зе. В 3-х т. Т. 1. Теоретические основы. М.: Машиностроение, 1989.

2. Процессы на контактных поверхностях, износ режущего инструмента и свойства обработанной поверхности: Учебное пособие / Под общ. ред. Л.Ш. Шустера. Свердловск: Издательство Уральского университета, 1988.

3. A review of DOE ECUT tribology surveys / Dake L.S., Russell J.A., De-brodt D.C., Scarton K.P. // Trans. ASME J. Tribol. 1986. - 108, № 4, p. 497-501.

4. Гаркунов Д.Н. Триботехника. M.: Машиностроение, 1990.

5. Баловнев В.И. Методы моделирования рабочих процессов дорожно-строительных машин. -М.: Машиностроение, 1974.

6. Ковалев А.И., Фукс-Рабинович Г.С. Особенности изнашивания вырубных штампов с учетом изменения состава, структуры и свойств контактных поверхностей. // Трение и износ. 17 (1996), № 1, с. 85-93.

7. Балакин В.А., Сергиенко В.П. Испытания материалов на фрикционную теплостойкость. // Трение и износ. 17 (1996), № 2, с. 194-201.

8. Иваночкин П.К. Контактные задачи для двухслойного вкладыша радиального подшипника скольжения с учетом износа и тепловыделения от трения. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. физ.-мат. наук. Ростов-на-Дону, 1991.

9. Радин Ю.А., Суслов П.Г. Безызносность деталей машин при трении. -JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989.

10. Котов O.K. Поверхностное упрочнение деталей химико-термическими методами-М.: Машиностроение, 1969.

11. Тылкин М. А. Прочность и износостойкость деталей металлургического оборудования. -М.: Металлургия, 1965.

12. Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей-М.: Машиностроение, 1988.

13. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968.

14. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977.

15. Поверхностная прочность материалов при трении / Костецкий Б.И., Носовский И.Г., Караулов А.К. и др. Киев: Техшка, 1976.

16. Любарский И.М. Повышение износостойкости тяжелонагруженных шестерен. М.: Машиностроение, 1965.

17. Сулима A.M., Евстигнеев М.И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1974.

18. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. -М.: Машиностроение, 1988.

19. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. -М.: Машиностроение, 1982.

20. Избранные методы исследования в металловедении / Под ред. Хунгера Г.-Й.: Пер. с нем. М.: Металлургия, 1985.

21. Машиностроительные материалы: Краткий справочник / В.М. Раскатов, B.C. Чуенков, Н.Ф. Бессонова, Д.А. Вейс. М.: Машиностроение, 1980.

22. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений./ Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др. Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова.-М.: Машиностроение, 1988.

23. Контроль качества термической обработки стальных полуфабрикатов и деталей: Справочник / Под общ. ред. В.Д. Кальнера. М.: Машиностроение, 1984.

24. Башнин Ю.М., Ушаков Б.К., Секей А.Г. Технология термической обработки стали М.: Металлургия. 1986.

25. Евангулова Е.П. Контроль качества поверхностной закалки M.-JI.: Машиностроение, 1965.

26. Ковалев А.И., Щербединский Г.В. Современные методы исследования поверхности металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1989.

27. Металловедение и термическая обработка стали: Справ, изд. В 3-х т./ Под общ. ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. Т.1. Методы испытаний и исследования. В 2-х кн. Кн.1. - М.: Металлургия, 1991.

28. Металловедение и термическая обработка стали: Справ, изд. В 3-х т./ Под общ. ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. Т.1. Методы испытаний и исследования. В 2-х кн. Кн.2. - М.: Металлургия, 1991.

29. Способы металлографического травления: Справ, изд.: Пер. с нем. Бек-кертМ., Клемм X. -М.: Машиностроение, 1988.

30. ГОСТ 5639-82 (СТ СЭВ 1959-79) Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.

31. ГОСТ 3443-87 Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры.

32. ГОСТ 10243-75 (СТ СЭВ 2837-81) Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры.

33. Машиностроение. Энциклопедия. В 40 т. Т. Ш-7: Измерения, контроль, испытания и диагностика. / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филиппов и др. Под общ. ред. В.В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1995.

34. Дрозд М.С. Определение механических свойств металла без разрушения. М.: Машиностроение, 1965.

35. Золоторевский B.C. Механические испытания и свойства металлов.-М.: Металлургия, 1974.

36. Кирносов В.И. Измерение механических характеристик материалов.-М.: Издательство стандартов, 1976.

37. Денель А.К. Дефектоскопия металлов. -М.: Металлургия, 1972.

38. Испытание материалов. Справочник. Под ред. X. Блюменауэра. Пер. с нем. -М.: Металлургия, 1979.

39. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник. Под ред. Г.С. Самойловича. -М.: Машиностроение, 1976.

40. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. В.В. Клюева. Кн.1. М.: Машиностроение, 1976.

41. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. В.В. Клюева. Кн.2. М.: Машиностроение, 1976.

42. Рети П. Неразрушающие методы контроля металлов. Сокр. пер. с венгерского. -М.: Машиностроение, 1972.

43. Ультразвуковой и рентгеновский контроль отливок/ Е.А. Гусев, А.Е. Карпельсон, В.П. Потапов и др. М.: Машиностроение, 1990.

44. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 3. Электромагнитный контроль: Практ. пособие / В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, В.В. Сухоруков; Под ред. В.В. Сухорукова. -М.: Высш. шк., 1992.

45. Горкунов Э.С., Тартачная М.В. Магнитные методы и приборы неразрушающего контроля структуры, фазового состава и прочностных характеристик сталей и сплавов.// Заводская лаборатория, 1993, 59, №7,-С.22-25.

46. Горкунов Э.С. Магнитные приборы контроля структуры и механических свойств стальных и чугунных изделий.// Дефектоскопия, 1992, №10.-С. 3-36.

47. Нифонтов A.B. Магнитный метод контроля термообработки.// Заводская лаборатория, 1935, №8.

48. Михеев М.Н. Магнитный метод контроля твердости и микроструктуры стальных труб.// Заводская лаборатория, 1938, №10.

49. Михеев М.Н. и др. Коэрцитиметры с приставными электромагнитами.// Дефектоскопия, 1969, №2.

50. Михеев М.Н., Неизвестнов Б.М., Морозова В.М., Сурин Г.В. Коэрцитиметры с приставными электромагнитами.// Дефектоскопия, 1969, №2, с. 131-133.

51. Михеев М.Н., Неизвестнов Б.М., Францевич В.М., Сурин Г.В. Прибор для автоматического контроля качества термообработки.// Дефектоскопия, 1965, №2, с. 89-90.

52. Михеев М.Н. Магнитный структурный анализ.// Дефектоскопия, 1983, №1, с. 3-12.

53. Бродский A.M., Мысовский B.C. Неразрушающий контроль отливок из ковкого чугуна. // Литейное производство, 1999, №6, с. 14-15.

54. Горкунов Э.С., Лапидус Б.М. Контроль качества поверхностного упрочнения изделий из стали. В кн.: Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля-Рига: РПИ, 1990, с.9-15.

55. Горкунов Э.С., Лапидус Б.М. Магнитные методы контроля качества поверхностного упрочнения стальных изделий. Свердловск: Изд. УНЦ АН СССР, 1986.

56. Балалаев Ю.Ф. и др. Приборы с амплитудным измерителем и дискриминатором для контроля термообработки стальных деталей по остаточной магнитной индукции.// Дефектоскопия, 1967, №5.

57. Forster F., Stumm W. Application of Magnetic and Electromagnetic Nondestructive Test Methods for Measuring Physical and Technological Material Values-Materials Evaluation, 1975, 33, №1.

58. Вида Г.В. и др. Прибор для контроля качества термической и химико-термической обработки стальных и чугунных изделий по кажущейся остаточной намагниченности.// Дефектоскопия. 1973, № 6.

59. Томилов Г.С. Магнитный контроль структуры и твердости стальных деталей по измерениям локального поля остаточной намагниченности.// Дефектоскопия, 1966, № 4.

60. Förster F., Stambre К. Zeitschrift für Metallkunde. Materials Evaluation, 1954, 45, №4.

61. Еремин Н.И. и др. Контроль твердости хирургических инструментов. -В кн.: Электромагнитные методы неразрушающего контроля металлов и сплавов. М.: ОНТИ, 1971.

62. Макаров Г.Н. Прибор для контроля качества термообработки методом точечного полюса. В кн. : Магнитные методы неразрушающего контроля. - М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1970.

63. Мельгуй М.А. Импульсный магнитный анализатор ИМА-2А,- В кн.: Неразрушающие методы и их применение в промышленности. Мн., Наука и техника, 1973.

64. Мельгуй М.А. и др. Контроль механических листового проката сталей магнитным методом.// Дефектоскопия, 1971, № 3.

65. Рудометкин В.П. Автоматизация контроля твердости деталей методом магнитной проницаемости. В кн.: Магнитные методы дефектоскопии, анализа и измерений. Труды Ин-та физики металлов АН СССР, вып. 21. - Свердловск, 1959.

66. Capaldi В., Novels M., Glegg J. The Use of Electromagnetics Fields for Hardness Measurement Chartered Mech. Eng., 1975, 22, № 11.

67. Кузнецов И. A., Сомова В.M. Электромагнитный контроль механических свойств изделий из сталей марок 50ХГ и 50ХФА.// Дефектоскопия, 1973, № 6.

68. Зацепин H.H. Метод высших гармоник в неразрушающем контроле-Мн.: Наука и техника, 1980.

69. Ершов P.E. и др. Прибор для разбраковки чугунных отливок В кн.: Промышленное применение электромагнитных методов контроля. -М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1974.

70. Ершов P.E. Дефектоскоп для контроля термообработки ферромагнитных изделий методом высших гармоник вихревых. Дефектоскопия, 1966, № 1.

71. Кисин и др. Контроль поверхностной закалки и объемной термообработки деталей автомобиля ЗИЛ-13О В кн.: Многопараметровый не-разрушающий контроль ферромагнитных материалов и изделий методом высших гармоник. - Мн.: Наука и техника, 1975.

72. Fowler К. A., Hatch Н.Р. Nondestructive Determination of Case Depth of Carburised Steel by Harmonics Voltage Analysis. Materials Evaluation, 1966, №3.

73. Morgner W., Michel F. Modern Verfahren der Magnitischen und Magnetin-ductiven Zerstörungstreien Gefügerrüfund. Wiss. Z. Techn. Hoshsch. O. Guericke Magdeburg, 1975, 19, № 4.

74. Лещенко И.Г. Контроль и измерение методом высших гармоник. -Томск, Томский ЦНТИ, 1970.

75. Ершов P.E., Лифшиц В.Л. Контроль термообработки ферромагнитных изделий методом вихревых токов при намагничивании несинусоидальным полем.// Дефектоскопия, 1969, № 3.

76. Герасимов В.Г. и др. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий./ В.Г. Герасимов, В.В. Клюев, В.Е. Шатерни-ков. -М.: Энергоатомиздат, 1983.

77. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.4. Контроль излучениями: Практ. пособие / Б.Н. Епифанцев, Е.А. Гусев, В.И. Матвеев, Ф.Р. Со-снин; Под ред. В.В. Сухорукова. М.: Высш. шк., 1992.

78. Гришаков C.B., Ковалев А.И. Оценка напряжений и повреждений в ферромагнитных материалах методом магнитных шумов. Киев: Нау-кова думка, 1991.

79. Лаврентьев Б.В. Магнитный структуроскоп, основанный на эффекте Баркгаузена, для контроля твердости термообработанной стали // Дефектоскопия. 1984. - № 3. - С. 79-85.

80. Филинов В.В., Соколик А.И., Шатерников В.Е. Магнитный структуро-скоп, основанный на эффекте Баркгаузена // Дефектоскопия. 1985. -№ 12.-С. 21-25.

81. Барсуков В.К., Ситников Б.А., Штин A.A. Универсальный структуро-скоп БС-9А для контроля изделий методом эффекта Баркгаузена // Электромагнитные методы контроля качества материалов и изделий: Тез. докл. Всесоюз. межвуз. конф. Омск, 1983. - С. 100-102.

82. Лухвич A.A., Каролик A.C., Шарандо В.И. Структурная зависимость термоэлектрических свойств и неразрушающий контроль. Мн.: Наву-ка i тэхшка, 1990.

83. Лухвич A.A. Влияние дефектов на электрические свойства металлов. -Мн.: Наука и техника, 1976.

84. Вильсон А. Квантовая теория металлов. М.: 1941.

85. Mott N. F., Jones Н. Theory of the Properties of Metals and Alloys. Oxford, 1936.

86. Займан Дж. Электроны и фононы. М.: Наука, 1962.

87. Nordheim L., Gorrter C.J. Physica, 2, 1935, 383.

88. Kohler M. Z. Phys., 126,1949,481.

89. Gold A.V., MacDonald D.K.C. Phil. Vfg., 5, 1960, 765.

90. Лухвич A.A., Шарандо В.И., Лухвич A.C. и др. Исследование влияния структурных дефектов на физические свойства магнитных материалов и разработка метода их контроля. Отчет о НИР № 0286. 0001510. ИПФ АН БССР.-Мн., 1985.

91. Лухвич A.A., Шарандо В.И. // Дефектоскопия, 1985, № 10, с. 60-63.

92. Лухвич A.A., Шарандо В.И., Лухвич A.C. и др. Разработка средства контроля содержания углерода и кремния в сталях в процессе термообработки. Отчет о НИР № Б811387. ОФНК АН БССР. Мн., 1979.

93. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.

94. Лухвич A.A., Шарандо В.И. //Дефектоскопия, 1986, № 7. С. 83 -84.

95. Лухвич A.A., Шарандо В.И. Об оптимизации конструкции датчиков термоэлектрического контроля // Дефектоскопия, 1985, 51, № 2, с. 6364.

96. A.c. 9949453 МКИ3 G 01 N 25/32 Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов / Лухвич A.A., Недбальский И.И., Шарандо В.И., Опубл. 07.08.82. Бюл. изобр. № 29.

97. Лухвич A.A., Шарандо В.И. // Заводская лаборатория, 1984, Т.50, № 8. С. 49-51.

98. Блатт Ф. Дж., Шредер П.А., Фойлз К. Л., Грейг Д. Термоэлектродвижущая сила металлов. М.: Наука, 1980

99. Рудницкий A.A. Термоэлектрические свойства благородных металлов и сплавов М.: Машиностроение, 1956.

100. Игнатьев О.М., Рогачев В.П. Прибор для измерения термоЭДС конденсированных сплавов // Заводская лаборатория, 1967, № 5. С. 636637.-5

101. A.c. 1636754 МКИ G 01 N 25/32 Термоэлектрическое устройство для контроля химического состава металлов и сплавов / Бабенко Б.И., Бердышев В.Ф., Ценципер Б.М., Захаров В.И., Берденников H.A., Пельтек Ю.А., Опубл. 23.03.91. Бюл. изобр. № 29.У

102. A.c. 832434 МКИ G 01 N 25/32 Устройство для термоэлектрического контроля металлов и сплавов / Коваль Ю.Ф., Супрунов В.П., Шатько И.И., Цейтлин А.Н., Опубл. 23.05.81. Бюл. изобр. № 19.

103. A.c. 783666 МКИ G 01 N 25/32 Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов / Лухвич A.A., Шарандо В.И., Опубл. 30.11.80. Бюл. изобр. № 44.

104. A.c. 1191802 МКИ3 G 01N 25/32 Устройство для термоэлектрического контроля металлов и сплавов / Шелковый Э.А., Люмичев В.И., Козлов

105. Е.Д., Сапежинская М.Н., Жук А.Н., Опубл. 15.11.85. Бюл. изобр. № 42.

106. A.c. 1343328 МКИ G 01 N 25/32 Термоэлектрическое устройство для контроля химического состава металлов и сплавов / Набиев И. А., Ма-медов С.А., Бердышев В.Ф., Опубл. 07.10.87. Бюл. изобр. № 37.

107. A.c. 693201 МКИ G 01 N 25/30 Устройство для термоэлектрического контроля металлов и сплавов / Блинов О.М., Беленький A.M., Бердышев В.Ф., Опубл. 25.10.79. Бюл. изобр. № 39.-у

108. A.c. 700829 МКИ G 01 N 25/30 Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов / Горпинич В.А., Опубл. 30.11.79. Бюл. изобр. № 44.

109. Фирсов A.M., Голосиенко С.А. Прибор для автоматизированного определения состояния поверхности металлических тел // Приборы и техника эксперимента, 1998, № 3. С. 169.

110. A.c. 1402894 МКИ3 G 01 N 25/32 Способ контроля химического и фазового состава металлов и сплавов / Фирсов A.M., Щербаков Д.М., Опубл. 15.06.88. Бюл. изобр. № 22.

111. Гордов А.Н., Жагулло О.М., Иванова А.Г. Основы температурных измерений-М.: Энергоатомиздат, 1992.

112. Павлов Б.П. Термоэлектрическая неоднородность электродов термопар. М.: Изд-во стандартов, 1979.

113. Гордов А.Н. Основы пирометрии М.: Металлургия, 1971.

114. Семенов JI.A., Сирая Т.Н. Методы построения градуировочных характеристик средств измерений. -М.: Издательство стандартов, 1986.

115. Сирая Т.Н. Основные задачи, связанные с построением градуировоч-ных характеристик измерительных преобразователей. В кн.: Труды метрологических институтов СССР, 1979, вып. 242.

116. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.

117. Сборник задач по математике для втузов. Ч.З. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для втузов/ Под ред. A.B. Ефимова. М.: Наука. Гл. ред. физ,- мат. лит., 1990.

118. Земельман М.А., Михайленко В.Д., Цейтлин В.Г. О нормировании метрологических характеристик индивидуально градуированных средств измерений.// Измерительная техника, 1977, № 10.

119. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова З.И. Численные методы анализа. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962.

120. Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств материалов. -М.: Машиностроение, 1965.

121. Патент РФ №2134875 МКИ3 G 01 N 25/32 Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов / Корндорф С.Ф., Нестеро-вич Ю.И., Опубл. 20.08.99. Бюл. №> 23.

122. Хольм Р. Электрические контакты. Пер. с англ. Под ред. д-ра техн. наук, проф. Д.Э. Брускина и д-ра хим. наук A.A. Рудницкого. М.: Изд. иностр. лит., 1961.

123. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи: Пер. с англ. м.: Мир, 1983.

124. Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных вузов/ Б.Д. Орлов, A.A. Чакалев, Ю.В. Дмитриев и др.; Под общ. ред. Б.Д. Орлова. М.: Машиностроение, 1986.

125. Теплопроводность твердых тел: Справочник/ A.C. Охотин, Р.П. Боровикова, Т.В. Нечаева, A.C. Пушкарский; Под ред. A.C. Охотина М.: Энергоатомиздат, 1984.

126. Попов Ю.А., Карпельсон А.Е., Цейтлин С.Д. Сравнительная оценка выявляемости дефектов типа несплошностей при различных режимах и способах активного теплового контроля // Дефектоскопия, 1978, № 9. С. 44-53.

127. Карпельсон А.Е., Попов Ю.А., Упадышев А.Б. Определение оптимального режима активного теплового контроля изделий с нарушением сплошности // Дефектоскопия, 1975, № 2. С. 47-55.

128. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы нестационарной теплопроводности. М.: Высш. шк., 1978.

129. Коренев Б.Г. Задачи теории теплопроводности и термоупругости.- М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1980.

130. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. -М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1960.

131. Лившиц Б.Г., Крапошин B.C., Линецкий Я.Л. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1980.

132. Нестерович Ю.И. О возможности контроля поверхностных слоев металлов и сплавов термоэлектрическим методом. // Тезисы докладов 6-ой Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы измерений». Москва: МГТУ, 1999 г., с. 183-183а.

133. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука. Гл. ред. физ,- мат. лит., 1973.

134. Физические величины: Справочник/ А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991- с. 563-564.

135. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали. Справочник. М.: Машиностроение, 1981.

136. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергия, 1969.чувствительности, измеренные в точке на поверхности стальной пластины1. Столбец 8 Точка 6

137. Ср. знач 0,1808 0,0118 0,00001. D 6Д5374Е-08 s 0,00025 1. Столбец 8 Точка 8

138. Ср. знач 0,1834 0,0120 0,00001. D 1,22624Е-07 s 0,00035 чувствительности, измеренные по столбцу стальной пластины