Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук
Not a member yet
551 research outputs found
Sort by
Электрофизические характеристики работы опреснителя на принципе емкостной деионизации
Get PDFThe basic electrophysical and technological parameters of a CDI desalination plant designed for long-term operation, based on the principle of salt solution deionization on electrodes with a developed surface, have been studied. The proposed equipment for water demineralization uses a simplified design with pumping the solution through electrodes (“flow through electrodes”), which allows bypassing without relatively expensive ion-exchange membranes. Non-woven felt “Karbopon-V-Aktiv-200-65A” was used as the electrode material, the estimated value of the specific surface of the material of which, according to the results of measurements by the method with the deposition of acetone, amounted to ~ 1000 m2/g or more. Also, the advantages of the proposed CDI desalination plant are the absence of highly loaded power elements, the use of corrosion-resistant materials and the reliability of the electrode stacking scheme, which makes it possible to count on its long-term and reliable operation. Various possibilities of operational adjustment of the desalination plant modes are demonstrated – reduction of the discharge period due to the application of voltage pulses of reverse polarity, increasing efficiency by organizing a procedure for taking into account the real voltage at the working electrodes inside the CDI cell. The high-energy efficiency of demineralization is determined by the relatively low operating voltage of ~ 1 V. It is established that with increasing amperage, salt removal is more efficient, respectively, the degree of desalination is higher at a higher current: the working period of 30 minutes corresponds to the degree of desalination of ~ 20 % at a voltage of 1.4 V and ~ 30 % in the 1.6 V mode. The possibility of increasing the desalination capacity to ~ 100 g of salt over a half-hour period was noted. Possible ways to further improvement of the performance of the equipment presented in the article are identified.Изучены основные электрофизические и технологические параметры разработанного для долгосрочной работы CDI-опреснителя, работающего на принципе деионизации раствора соли на электродах с развитой поверхностью. В предложенном оборудовании для деминерализации воды применена упрощенная конструкция с прокачкой раствора сквозь электроды («flow through electrodes»), что позволяет обходиться без относительно дорогих ионообменных мембран. В качестве электродного материала применялся войлок нетканый «Карбопон-В-Актив-200-65А», оценочное значение удельной поверхности материала которого по результатам проведенных измерений по методике с осаждением ацетона составило ~ 1000 м2/г и более. Также преимуществами предложенного CDI-опреснителя являются отсутствие высоконагруженных силовых элементов, использование коррозионностойких материалов и надежность схемы укладки электродов, что позволяет рассчитывать на его долговременную и надежную работу. Продемонстрированы различные возможности эксплуатационной настройки режимов опреснителя – сокращение разрядного периода за счет приложения импульсов напряжения обратной полярности, повышение эффективности путем организации процедуры учета реального напряжения на рабочих электродах внутри CDI-ячейки. Высокая энергетическая эффективность деминерализации определяется относительно низким рабочим напряжением ~ 1 В. Установлено, что с увеличением силы тока удаление соли проходит эффективнее, соответственно степень опреснения выше при большем токе: рабочему периоду 30 мин соответствует величина степени опреснения ~ 20 % при напряжении 1,4 В и ~ 30 % в режиме 1,6 В. Отмечена возможность повышения производительности обессоливания до ~ 100 г соли за получасовой период. Определены возможные пути дальнейшего повышения эффективности работы представленного в статье оборудования
Влияние распада пересыщенных жидких растворов на структуру и микротвердость быстрозатвердевающих сплавов системы Pb–Sn
Get PDFThe results of studies of the structure and microhardness of foil alloys of the lead–tin system obtained by high-speed cooling from the liquid phase are presented. The foil sample had the following dimensions: length – up to 10 cm, width – up to 1 cm, and thickness – 30–80 microns. Melt cooling rate was not less than 105 K/s. A rapidly cooled foil is chara cterized by a dispersed structure. The size of the discharge of tin and lead does not exceed 5 μm. The specific surface of the interfacial boundaries achieve 1.7 μm–1. Due to supercooling, a microcrystalline structure forms in the foil. The average lengths of chords of random secants on lead and tin grain sections in the Pb–73 at.% Sn alloy foil are 0.8 and 1.8 μm respectively. The texture of (111) lead and (100) tin is formed in the foil of alloys of the lead – tin system under certain conditions. The formation of the structure of lead alloys containing from 20 to 95 at.% tin is due to the occurrence of spinodal decomposition of a supersaturated liquid solution, and, in other alloys, due to decay by the mechanism of formation and growth of nuclei of crystalline phases. The stratification of the liquid solution leads to the formation of areas enriched in lead and tin, which contribute to the formation of crystallization centers that are equally distributed in the volume of the foil. The microhardness of the foil alloys, whose compositions are close to eutectic, is less than the microhardness of massive alloys of the same composition, which is associated with the softening effect of grain boundaries and interphase boundaries. Exposure of these alloys at room temperature causes an increase in microhardness due to a decrease in slippage at the boundaries. The decomposition of supersaturated solid solutions of Pb–5 at.% Sn and Sn–1 at.% Pb alloys leads to a decrease in microhardness due to the weakening of the effect of the solid solution hardening mechanism. The results of the study can be used to create fusible solders, bearing alloys, alloys for cable sheaths with improved physicochemical properties.Представлены результаты исследования структуры и микротвердости фольги сплавов системы свинец–олово, полученной высокоскоростным охлаждением из жидкой фазы. Образец фольги имел следующие размеры: длина – до 10 см, ширина – до 1 см и толщина – 30–80 мкм. Скорость охлаждения расплава составила не менее 105 К/с. Для быстроохлажденной фольги характерна дисперсная структура. Размер выделений олова и свинца не превышает 5 мкм. Удельная поверхность межфазных границ достигает значения 1,7 мкм–1. Из-за переохлаждения в фольге образуется микрокристаллическая структура. Средние длины хорд случайных секущих на сечениях зерен свинца и олова в фольге сплава Pb–73 ат.% Sn равны 0,8 и 1,8 мкм соответственно. В фольге сплавов системы свинец–олово формируется текстура (111) свинца и (100) олова при определенных условиях. Формирование структуры сплавов свинца, содержащих от 20 до 95 ат.% олова, обусловлено протеканием спинодального распада пересыщенного жидкого раствора, а в остальных сплавах – распадом по механизму образования и роста зародышей кристаллических фаз. Расслоение жидкого раствора приводит к формированию областей, обогащенных свинцом и оловом, которые способствуют образованию центров кристаллизации, одинаково распределенных в объеме фольги. Микротвердость фольги сплавов, составы которых близки к эвтектическому, меньше микротвердости массивных сплавов того же состава, что связано с разупрочняющим действием границ зерен и межфазных границ. Выдержка этих сплавов при комнатной температуре вызывает увеличение микротвердости из-за уменьшения проскальзывания на границах. Распад пересыщенных твердых растворов сплавов Pb–5 ат.% Sn и Sn–1 ат.% Pb приводит к уменьшению микротвердости из-за ослабления влияния твердорастворного механизма упрочнения. Результаты исследования могут применяться для создания легкоплавких припоев, подшипниковых сплавов, сплавов для кабельных оболочек с улучшенными физико-химическими свойствами
Синтез беспроводной телекоммуникационной сети с адаптацией к отказам узловых элементов средней и высокой интенсивности
Get PDFA technique of synthesis of a wireless digital communication network with package switching, providing transfer of video messages of real time scale between elements of multipurpose information-operating system in conditions of high failure rate of central elements, is considered. As conceptual model of a telecommunication network – the network of the mixed structure, including multipurpose devices, constructed on the basis of standards of a broadband radio access with switching of packages and two interconnected levels of network interaction of elements (local and main) is accepted. The technique of synthesis of a wireless network is based on the multilevel, combined adaptation of a telecommunication network in the conditions of refusals of central elements, which primary goal is rational change of parameters, functions of network elements in close interrelation with purposeful transformation of structure of telecommunication system subnetworks. The main objective of carrying out the combined adaptation of the network consists in achievement of necessary throughput of communication system depending on degree of failure rate of central elements. Properties of multilevel adaptation were investigated in the course of realization of the combined (structurally-parametrical) synthesis with use of the aggregate approach of modelling of difficult technical systems. Efficiency of the specified technique is proven by the results of the imitating experiment with use of the aggregate model of a wireless network of data transmission with switching of packages, obtained previously. The experimental data, received at natural research of networks of a broadband radio communication on the basis of standards 802.11 b/g/n, have shown, that time of processing of packages of a message essentially depends on use of existing ways of adaptation. In particular, application of effective algorithms of adaptation (both parametrical and structural) will allow to reduce the time of finding of details (packages) in broadband communication devices by several times and, thereby, to provide demanded throughput of the network functioning in the conditions of refusals of central elements.Рассмотрена методика синтеза беспроводной цифровой сети связи с пакетной коммутацией, обеспечивающей передачу видеосообщений реального масштаба времени между элементами многофункциональной информационно-управляющей системы в условиях высокой интенсивности отказов узловых элементов. В качестве концептуальной модели телекоммуникационной сети принята сеть смешанной структуры, которая включает многофункциональные устройства, построенные на основе стандартов широкополосного радиодоступа с коммутацией пакетов и двумя взаимосвязанными уровнями сетевого взаимодействия элементов (локальным и магистральным). Методика синтеза беспроводной сети основывается на многоуровневой комбинированной адаптации телекоммуникационной сети в условиях отказов узловых элементов, основной задачей которой является рациональное изменение параметров, функций сетевых элементов в тесной взаимосвязи с целенаправленным преобразованием структуры подсетей телекоммуникационной системы. Основная цель проведения комбинированной адаптации сети заключается в достижении необходимой пропускной способности системы связи в зависимости от интенсивности отказов узловых элементов. Свойства многоуровневой адаптации исследовались в процессе осуществления комбинированного (структурно-параметрического) синтеза с использованием агрегативного подхода моделирования сложных технических систем. Эффективность указанной методики подтверждается результатами проведенного имитационного эксперимента с использованием ранее полученной агрегативной модели беспроводной сети передачи данных с коммутацией пакетов. Экспериментальные данные, полученные при натурном исследовании сетей широкополосной радиосвязи на основе стандартов 802.11b/g/n, показали, что время обработки пакетов сообщения зависит от использования существующих способов адаптации. В частности, применение эффективных алгоритмов адаптации (как параметрических, так и структурных) позволит сократить время нахождения информационных данных (пакетов) в широкополосных устройствах связи в несколько раз и тем самым обеспечить требуемую пропускную способность сети, функционирующей в условиях отказов узловых элементов
Влияние параметров оптического излучения на амплитудные характеристики кремниевых фотоэлектронных умножителей
Get PDFAt present, silicon photoelectronic multipliers with a low voltage, high sensitivity in the visible and near infrared spectral regions, and large amplification factors are often used to record optical radiation in a wide range of intensities of the visible and near infrared spectral regions. The purpose of this article is to determine the dependence of the type of amplitude distribution of pulses, created by silicon photoelectronic multipliers, on the intensity of the recorded optical radiation. As research objects, commercially available Ketek PM 3325 and ON Semi FC 30035 silicon photomultiplier tubes have been used, as well as multipliers from a pilot batch manufactured by OJSC “INTEGRAL” (Republic of Belarus). The paper studies the amplitude distribution of voltage pulses, formed on the load resistor of silicon photoelectronic multipliers by the photocurrent for various values of the energy exposure of optical pulses. The range of values of the energy exposure of optical pulses was determined at which the amplitude distributions of these pulses have pronounced peaks. It was found out that with increasing energy exposure of the optical pulse, part of the peaks disappears. It was established that all the dependencies of the average amplitude of such pulses on the magnitude of the energy exposure of the optical pulse for silicon photomultiplier tubes have a linear section. The performed experimental studies showed that an increase in the energy exposure of optical pulses results in an increase in the dispersion of the amplitude distribution of pulses. It was found that for a linear dependence of the energy exposure of the optical pulse on the optical pulse duration in the range from 50 ns to 1 μs, the studied silicon photoelectronic multipliers formed voltage pulses of 1 μs duration with the same rising and falling edges. In this case, the average amplitude of these pulses had a linear dependence on the duration of the optical pulse. The results can be used in design of photodetector devices for monitoring the level of ionization radiation for nuclear power plants, for quantum information systems and in optical communications for transmitting information with monitoring the presence of information leakage channels.Определены зависимости вида амплитудного распределения импульсов, созданных фототоком кремневых фотоэлектронных умножителей, от интенсивности регистрируемого оптического излучения. В качестве объектов исследования использовались серийно выпускаемые кремниевые фотоэлектронные умножители Кетек РМ 3325 и ON Semi FC 30035, а также умножители из опытной партии, произведенной ОАО «ИНТЕГРАЛ» (Республика Беларусь). Выполнены исследования амплитудного распределения импульсов напряжения, сформированных на нагрузочном резисторе кремниевых фотоэлектронных умножителей фототоком, для различных значений энергетической экспозиции оптических импульсов. Определен диапазон значений энергетической экспозиции оптических импульсов, в котором амплитудные распределения выходных импульсов фотоумножителей имеют ярко выраженные пики. Установлено, что с увеличением энергетической экспозиции оптического импульса часть пиков исчезает, а все зависимости средней амплитуды таких импульсов от величины энергетической экспозиции оптического импульса для кремниевых фотоэлектронных умножителей имеют линейный участок. Показано, что увеличение энергетической экспозиции оптических импульсов приводит к росту дисперсии амплитудного распределения выходных импульсов фотоумножителей. Получено, что для линейной зависимости энергетической экспозиции оптического импульса от длительности оптического импульса в диапазоне от 50 нс до 1 мкс исследуемые кремниевые фотоэлектронные умножители формировали импульсы напряжения длительностью 1 мкс с одинаковыми фронтами нарастания и спада. При этом средняя амплитуда этих импульсов имела линейную зависимость от длительности оптического импульса. Полученные результаты могут найти применение при проектировании фотоприемных устройств контроля уровня ионизирующего излучения для атомных электростанций, для квантовых информационных систем и в оптической связи при передаче информации с контролем наличия каналов утечки информации
Моделирование рабочей зоны обработки аксиконов на технологическом оборудовании
Get PDFAnnotation. An analytical expression is obtained for engineering calculation of the regularities of removing the allowance from the flat surface of the part (a rectangle in the form of a flat glass plate of considerable thickness with holes for axicon blanks), which participates in relative and portable movement on the surface of a rotating tool (faceplate) and is in a power circuit with it, which provides automatic self-installation of lapping surfaces. A scheme is proposed for dividing the lapping surfaces of a flat tool and part into ring zones and sectors, resulting in the formation of elementary platforms with reference (calculated) points in their center. Analytical expressions are obtained for calculating the coordinates of these points. The kinematics of the relative movement of the tool and the straightener without oscillation of the upper link is considered, while the sliding of the conjugate surfaces takes place due to rotation of the tool and the straightener installed with a certain eccentricity. An expression is obtained for determining the sliding speed at any point of contact of the conjugate surfaces. Modeling when dealing with relative and portable movement of the upper unit, which allowed obtaining a formula for the slip velocity of the straightener relative to the tool that allows calculation the path of friction in a particular zone in different modes of operation of technological equipment. Modeling can be used as the basis for creating a method for controlling the process of forming conical optical parts (axicons) on serial lever grinding and polishing machines with a flat tool under free lapping conditions, which provide the possibility of obtaining axicons with a deviation of the forming cone from the straightness of no more than ±0.00012 mm.Получено аналитическое выражение для инженерного расчета закономерностей съема припуска с плоской поверхности детали (правильника в виде плоской стеклянной пластины значительной толщины с отверстиями для заготовок аксиконов), которая участвует в относительном и переносном движении по поверхности вращающегося инструмента (планшайбы) и находится с ним в силовом замыкании, обеспечивающем автоматическую самоустановку притирающихся поверхностей. Предложена схема разбиения притирающихся поверхностей плоского инструмента и детали на кольцевые зоны и сектора, в результате чего образуются элементарные площадки с опорными (расчетными) точками в их центре. Для расчета координат данных точек получены аналитические выражения. Рассмотрена кинематика относительного движения инструмента и правильника без осцилляции верхнего звена, при этом скольжение сопряженных поверхностей обусловлено вращением инструмента и правильника, установленных с определенным эксцентриситетом. Получено выражение для определения скорости скольжения в любой точке контакта сопряженных поверхностей. Выполнено моделирование при обработке с относительным и переносным движениями верхнего звена, позволившее получить формулу для скорости скольжения правильника относительно инструмента, что дает возможность рассчитать пути трения в той или иной зоне последнего при различных режимах работы технологического оборудования. Моделирование может быть положено в основу создания методики управления процессом формообразования конических оптических деталей (аксиконов) на серийных рычажных шлифовально-полировальных станках плоским инструментом в условиях свободного притирания, обеспечивающей возможность получения аксиконов с отклонением образующей конуса от прямолинейности не более ±0,00012 мм
Литые катоды и мишени системы Al–Cr–Nb–Si для нанесения упрочняющих нитридных покрытий
Get PDFThe article describes a method for determining eutectic compositions of 3- and 4-component systems for obtaining cathodes and targets by casting. The eutectic compositions of the alloys in the ternary systems Al–Nb–Si, Cr–Nb–Si and the 4-component system Al–Cr–Nb–Si are calculated. The cathode of the eutectic composition (68Al8Cr4Nb20Si) at.%. was obtained by casting in a vacuum-induction furnace. The microstructure of the cathode material is investigated. Phase and elemental analysis are performed. The melting point of the alloy is determined by DSC (differential scanning calorimetry) and is 570 °C. The results of the research of hardening nitride coatings obtained by vacuum arc deposition in a nitrogen atmosphere are presented. The developed alloy of the Al–Cr–Nb–Si system of eutectic composition, namely (68Al8Cr4Nb20Si) at.% is used as a cathode. The dependence of the microhardness of the coatings on the pressure of nitrogen is determined. The microhardness of the coatings obtained at nitrogen pressure of 7 · 10–2 Pa reached 30 GPa. The phase composition of the coatings is investigated. All samples contain AlN, NbN, Si3N4 phases. The coefficient of friction of these coatings is 0.75–0.8. Cast cathode (68Al8Cr4Nb20Si) at.% can be an alternative to replace the currently used powder and composite cathodes.Описан метод определения эвтектических составов трех- и четырехкомпонентных систем для получения катодов и мишеней методом литья. Проведен расчет эвтектических составов сплавов в тройных системах Al–Nb–Si, Cr–Nb–Si и четверной системы Al–Cr–Nb–Si. Методом литья в вакуумной индукционной печи получен катод состава, близкого к эвтектическому, а именно (68Al8Cr4Nb20Si) ат.%. Исследована микроструктура, элементный и фазовый состав материала катода. Температура плавления сплава была определена методом ДСК (дифференциальной сканирующей калориметрии) и составила 570 °С. Представлены результаты исследования упрочняющих нитридных покрытий Al–Cr–Nb–Si–N, полученных методом вакуумного катодно-дугового осаждения в атмосфере азота. В качестве катода использовался разработанный сплав. Установлена зависимость микротвердости покрытий от давления азота. С увеличением давления азота микротвердость покрытий увеличивалась от 15 ГПа при Разота = 1 · 10–2 Па до 30 ГПа при Разота = 7 · 10–2 Па, а затем снижалась до 20 ГПа. Исследован фазовый состав покрытий. Во всех образцах присутствуют фазы AlN, NbN, Si3N4. Коэффициент трения покрытий, полученных при давлении азота (1–50) · 10–2 Па, стабилизировался на уровне 0,75–0,8. Литой катод (68Al8Cr4Nb20Si) ат.% может быть альтернативой для замены используемых в настоящее время порошковых и составных катодов
Оценка производственной технологичности конструкции в жизненном цикле изделия
Get PDFOn the basis of technical and economic analysis of the properties of relations between design and technological solutions, a method for the integral assessment of production manufacturability by combining individual manufacturability coefficients at different stages of the product life cycle is suggested. Separate coefficients take into account the influence degree of various constituent stages on the labor intensity of production and maintenance, repair and disposal of the product structure. Design and technological solutions in design systems imply the use of properties such as reflexivity, symmetry and transitivity. As a result, it is proposed to understand the properties set of the product design that determine its adaptability to achieve optimal costs in production and disposal for specified quality indicators and work conditions. A list of manufacturability coefficients of manufacturing a product design has been determined, including coefficients of purchase, repeatability of details and connections, material hardness, borrowing, typing, precision, roughness, mass. An examination of the effectiveness assessment the use tools, equipment and other objects of the technological environment at the stages design and technological production preparation is formalized. The examination includes an analysis of the frequency and duration of the meeting of structural parts elements and the tools state at the stages of their manufacture, operation and disposal.На основе технико-экономического анализа свойств отношений конструкторско-технологических решений предложен метод интегральной оценки производственной технологичности путем объединения отдельных коэффициентов технологичности на различных этапах жизненного цикла изделия. Отдельные коэффициенты учитывают степень влияния различных составляющих этапов на трудоемкость производства и обслуживания, ремонта и утилизации конструкции изделия. Конструкторско-технологические решения в системах проектирования предполагают использование таких свойств, как рефлексивность, симметричность и транзитивность. В результате предложено под производственной технологичностью понимать совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве и утилизации для заданных показателей качества и условий выполнения работ. Определен перечень коэффициентов технологичности изготовления конструкции изделия, включающий коэффициенты покупаемости, повторяемости деталей и соединений, твердости материала, заимствования, типизации, точности, шероховатости, массы. Формализована экспертиза оценки эффективности применения инструментов, средств оснащения и других объектов технологической среды на стадиях конструкторской и технологической подготовки производства. Экспертиза включает анализ частоты и продолжительности встречи конструктивных элементов деталей и состояния инструментов на этапах их изготовления, эксплуатации и утилизации
Кинетика тепловлагообмена и метод расчета длительности конвективной сушки натуральной кожи
Get PDFMethods for processing experimental data based on generalized variables of the drying process, which characterize the most general patterns of drying in a period of decreasing speed, are considered. A method for processing experimental data based on the expanded level of drying kinetics is presented, which allows obtaining all dependencies for calculating the main parameters of the drying process. Equations are given for determining the densities of heat fluxes, the intensity of moisture evaporation, the temperature of the material, and the duration of drying for the period of falling speed. A dependence is given for calculating the Rebinder number, which establishes a relationship between moisture exchange and heat exchange for the second drying period. The values of all the coefficients in the equation for the Nusselt heat transfer criterion, which are necessary for determining the heat transfer coefficients, have been established. Calculations of the heat transfer coefficient for a number of modes of natural leather drying are presented. On the basis of the method for calculating the drying kinetics developed by B.S. Sazhin, an equation was established to determine the drying time of leather, which describes the entire drying process, including both drying periods. This method of calculating the kinetics of drying contains a minimum number of coefficients determined empirically, which reduces the amount of work at processing these experiments and the number of necessary experiments. The main constants in the criterial heat transfer equation for determining the heat transfer coefficient have been determined. Verification of the reliability of all obtained equations and comparison of the calculated and experimental values for all parameters of the drying kinetics are given. The obtained results of the study of drying natural leathers make it possible to control the technological process, preventing overdrying of the leather, disturbing the temperature regime, which leads to a reduction in energy costs for drying.Рассмотрены способы обработки экспериментальных данных, основанные на обобщенных переменных процесса сушки, характеризующие наиболее общие закономерности сушки в периоде падающей скорости. Представлен метод обработки опытных данных на основе развернутого уровня кинетики сушки, который позволяет получить все зависимости для расчета основных параметров процесса сушки. Приведены уравнения для определения плотностей тепловых потоков, интенсивности испарения влаги, температуры материала и длительности сушки для периода падающей скорости. Дана зависимость для вычисления числа Ребиндера, устанавливающая связь влагообмена с теплообменом для второго периода сушки. Установлены значения всех коэффициентов в уравнении для теплообменного критерия Нуссельта, необходимые для определения коэффициента теплообмена. Представлены расчеты коэффициента теплообмена для целого ряда режимов сушки натуральных кож. На основе разработанного Б.С. Сажиным метода расчета кинетики сушки установлено уравнение для определения длительности сушки кож, описывающее весь процесс сушки, включая оба периода сушки. Такой метод расчета кинетики сушки содержит минимальное количество коэффициентов, определяемых опытным путем, что сокращает объем работы при обработке данных опытов и количество необходимых экспериментов. Определены основные постоянные в критериальном уравнении теплообмена для определения коэффициента теплообмена. Дана проверка достоверности всех полученных уравнений и сопоставление расчетных и экспериментальных значений по всем параметрам кинетики сушки. Полученные результаты исследования сушки натуральных кож позволяют контролировать технологический процесс, не допуская пересушивания кож, нарушения температурного режима, что приводит к сокращению энергетических затрат на сушку
Особенности контроля качества термообработки изделий из стали У8А при двухполярном несимметричном импульсном намагничивании
Get PDFTo detect deviations of required heat treatment temperature of tool carbon steel U8A is one of the important tasks of manufactured products quality assurance. By analyzing researchings, held earlier, it was found that most of instrumental carbon steels standard magnetic characteristics have ambiguous dependence from the heat treatment temperature and cannot be used for purposes of nondestructive testing. Results of researching magnetic parameters of high-quality tool carbon steel U8A, which are good for heat treatment quality testing, are considered. The parameters were defined on steel cylindrical samples by the instrument IMI–I, suited for measuring the ferromagnetic rods magnetic induction during pulsed magnetization in open magnetic circuit. Applicability of the difference δBmp–Br between the magnetic induction of maximum demagnetizing pulse amplitude and the residual magnetic induction for tool carbon steel U8A hardening temperature testing is determined. The coercive force Hс and the coercive force taking on asymmetric magnetic hysteresis loop Hса of the steel can be used to determine underheating and overheating during hardening but these magnetic parameters are inapplicable for hardening temperature testing. It is given that the magnetic induction taking on asymmetric magnetic hysteresis loop Brа and the magnetic induction ВδmH of the magnetic field strength of maximum difference δmH along the axis Н can give measurement sensitivity more than 40 % per 100 °C in low temperature (under 350 °C) tempering testing.Выявление воздействия отклонений от требуемого режима термообработки изделий из инструментальной углеродистой стали У8А является одной из важных задач обеспечения качества изготавливаемой продукции. Анализ проведенных ранее исследований показал, что для большинства стандартных магнитных характеристик инструментальных углеродистых сталей характерна неоднозначная зависимость их величин от режима проведенной термообработки, что не позволяет использовать стандартные магнитные характеристики инструментальных углеродистых сталей для неразрушающего контроля. В работе приводятся результаты исследований магнитных параметров инструментальной высококачественной углеродистой стали У8А при импульсном режиме перемагничивания в разомкнутой магнитной цепи с использованием прибора для измерения магнитной индукции ферромагнитных стержней в процессе импульсного намагничивания-перемагничивания ИМИ–И на цилиндрических образцах. Установлено, что для контроля температуры нагрева под закалку изделий из инструментальной углеродистой стали У8А можно использовать величину разности δBmp–Br между магнитной индукцией при максимальной амплитуде размагничивающего импульса и остаточной магнитной индукцией. Выявить недогрев и перегрев под закалку рассматриваемой марки стали можно по величинам коэрцитивной силы Hс и коэрцитивной силе по несимметричной петле магнитного гистерезиса Hса, однако контроль температуры закалки по этим параметрам затруднителен. Показано, что контроль низкотемпературного (до 350 °С) отпуска с достаточно высокой (не менее 40 % на 100 °С) чувствительностью возможен по таким параметрам, как остаточная магнитная индукция по несимметричной петле Brа и магнитная индукция ВδmH при напряженности магнитного поля, соответствующей максимальной разности δmH вдоль оси Н