ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ МЕТАЛЛА МАГНИТНЫМ МЕТОДОМ

Аннотация

Наиболее распространенным методом упрочнения поверхностей осей подвижного состава является обработка холодным пластическим деформированием путем накатки роликами. К основным параметрам технологического процесса после накатывания относятся микротвердость поверхностного слоя металла оси и его глубина. Для контроля поверхностного слоя металла применяется способ, основанный на вырезании продольных штифтов и контроле твердости по методу Виккерса. Существующие методы неразрушающего контроля базируются на измерении индукции и других магнитных величин в объеме сердечника намагничивающего устройства. Это вносит методическую погрешность и ограничивает возможности определения структуры обрабатываемого материала.
Цель работы – теоретическое и экспериментальное исследование метода контроля параметров упрочненного слоя оси при помощи анализа характеристик магнитного поля рассеяния намагниченного локального участка поверхности оси до и после обработки накаткой роликами.
Предложен метод определения толщины упрочненного слоя металла оси подвижного состава, основанный на измерении параметров магнитного поля рассеяния намагниченного локального участка до и после обработки. Для обоснования предлагаемого метода проведено математическое моделирование магнитного поля рассеяния локального намагниченного участка оси.
Контроль упрочненного слоя металла выполняется намагничиванием локального участка оси электромагнитом с последующим измерением напряженности магнитного поля рассеяния. Определяется максимальное значение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля, которое является информативным параметром. Разработана математическая модель магнитного поля намагниченного участка, приведены результаты численных и натурных экспериментов. Оценено расхождение экспериментальных данных и результатов теоретических расчетов.
Метод дает возможность контролировать толщину упрочненного слоя металла и качество упрочнения оси подвижного состава.