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模具钢材有哪些,S136模具钢表面硬度涡流无损表征的实验研究
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2021-10-14 | 32 次浏览 | 分享到:
模具钢材有哪些,S136模具钢表面硬度涡流无损表征的实验研究


  模具钢材有哪些,S136模具钢表面硬度涡流无损表征的实验研究

  

  模具钢材有哪些,为了将涡流法应用于S136模具钢表面硬度的无损检测,从检测方法和传感器灵敏度分析两个方面进行了研究。

  

  首先,采用不同的热处理工艺制备不同硬度的45钢和S136钢试样,得到硬度与回火温度的关系。其次,采用涡流检测系统(常规检测系统)对所有样品进行检测,并对样品的阻抗幅值和硬度进行回归分析。结果表明,在45钢中,阻抗幅值与硬度呈良好的线性关系,而在S136钢中,阻抗幅值与硬度呈非线性关系。

  

模具钢


  最后对比分析了三种不同传感器对硬度的检测灵敏度,线圈电感越高,检测灵敏度越高。此外,还制作了另一种电磁传感器,并搭建了相关的测试平台,对45 #钢和S136钢进行硬度测试。测试结果与常规涡流传感器的测试结果一致,相互验证了测试方法和数据处理方法的可靠性。以上研究结论表明,涡流检测可以实现模具钢硬度的快速无损检测。

  

  为了延长塑料模具钢(如45号钢、S136钢)的使用寿命,经常对模具钢进行适当的热处理,以提高其表面硬度等力学性能。

  

  不同类型的模具对表面硬度的要求不同,热处理后的模具一般需要破坏性取样和硬度试验来评价模具钢的热处理质量。由于取样测试方法不适合零件生产线,因此开发无损硬度测试方法迫在眉睫。电磁无损检测可以通过检测材料磁导率和电导率的变化,实现对材料微观结构的无损评价。比如涡流法,其测试线圈的阻抗变化可以用来反映材料中金相成分的变化。

  

  用涡流探头对不同珠光体体积分数的球墨铸铁进行检测,回归分析表明涡流检测线圈的阻抗幅值与球墨铸铁的化学成分有一定的线性关系,因此可以通过拟合方程确定球墨铸铁的化学成分。Kashefi等[4]利用磁检测技术对不同回火温度的AISI 340合金钢进行检测。结果表明,涡流检测线圈阻抗幅值能够有效检测回火合金钢的显微组织,区分回火温度为300 ~ 400℃时出现回火马氏体脆化的试样。通过有限元分析,建立了残余奥氏体体积分数与涡流检测线圈阻抗幅值(幅值和相位)的关系。

  

  由于表面硬度也受显微组织的影响,通过合理的标定试验,可以建立涡流阻抗参数与表面硬度之间的关系,从而实现涡流无损表征或检测硬度。Khan等人基于涡流检测技术研究了350马氏体时效钢在不同温度下的硬度随时间的变化。结果表明,涡流检测线圈的阻抗幅值可以表征热处理效果。Zergoug等人利用涡流检测方法建立了硬度与阻抗之间的关系,表明该方法可以无损检测和定量分析材料的力学性能。刘等还建立了涡流检测线圈阻抗幅值与冷轧AISI 321不锈钢硬度的关系方程。因此,可以准确预测样品的硬度。首先,采用不同的热处理方法制备了两批不同硬度的试样(45号钢和S136钢)。其次,对所有试样分别进行涡流和表面硬度测试,得到阻抗幅值与硬度的关系方程。通过对比试验,分析了传感器电特性参数对硬度检测灵敏度的影响规律。此外,还制作了另一种针式电磁传感器,搭建了相应的测试平台,通过了两种不同的传感器和测试。

  

  结论:

  

  1)在一定范围内,45号钢的硬度与涡流检测线圈的阻抗幅值保持一定的线性关系,其线性拟合系数为0。92.s136钢的硬度与涡流检测线圈的阻抗幅值呈抛物线非线性关系,其拟合系数为0。94.

  

  2)通过使用三种不同的涡流传感器对45号钢和S136钢进行硬度测试,可以发现传感器的电感值对测试结果有很大的影响。传感器本身的电感值越高,传感器的灵敏度越高,越容易分辨硬度变化。

  

  3)利用第二测试平台和传感器对45号钢和S136钢进行硬度评估,可以看出测试结果的趋势与第一测试平台一致,相互验证了测试方法和数据处理方法的可靠性。


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