Możliwości wykorzystania zmian własności magnetycznych do oceny stanu wytężenia stali kotłowych na przykładzie stali P265GH

• Autorzy: Roskosz M. , Fryczowski K.

Warianty tytułu

EN

Possibilities of using changes in magnetic properties to assess the stress state of boiler steels on the example of P265GH steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeanalizowano wpływ naprężeń czynnych i resztkowych na polowy elekt Barkhausena oraz na własne magnetyczne pole rozproszenia WMPR w stali P265GH. W zakresie odkształceń sprężystych i plastycznych badano płaskie próbki z karbem. Analizowano relacje pomiędzy jednoosiowym naprężeniem rozciągającym (pod obciążeniem i po odciążeniu) a wielkościami ilościowo opisującymi szum Barkhausena (liczba zliczeń, maksymalna wartość skuteczna, energia) oraz gradientami składowych WMPR. Stwierdzono dobre ilościowe relacje pomiędzy naprężeniami czynnymi a szumem Barkhausena. Wykazano możliwość identylikacji obszarów dkształconych plastycznie zarówno z wykorzystaniem WMPR, jak i szumu Barkhausena. Możliwa jest również ilościowa ocena stopnia trwałego odkształcenia materiału. Połączenie szybkości identylikacji obszarów potencjalnie niebezpiecznych na podstawie pomiarów WMPR wraz z istniejącymi algorytmami oceny stanu wytężenia na podstawie szumu Barkhausena, umożliwia opracowanie wydajnego, magnetycznego sposobu oceny stanu elementów ferromagnetycznych.

EN

Analysed is an impact of applied and residual stress on the Barkhausen field effect and on residual magnetic field (RMF) in the P265GH steel. Examined are flat notched samples in the scope of elastic and plastic strain. Studied are relationships between the uniaxial tensile load (un- der loading and alter unloading) and the values which quantitatively describe the Barkhausen noise (number of counts, the maximum rms value, energy) and the RMF component gradients. Good quantitative relationships between applied stress and the Barkhausen noise are found. Shown is the possibility of identilying areas with plastic deformations using both the RMF and the Barkhausen noise. It is also possible to quantitatively assess the degree of plastic strain of the material. The combination of last identilication of potentially dangerous areas based on the RMF measurements with the existing algorithms for stress assessment based on the Barkhausen noise makes it possible to develop an ellicient, magnetic method of assessment of the state of ferromagnetic components.

Słowa kluczowe

PL

własności magnetyczne stali; szum Barkhausena; ocena stanu elementów ferromagnetycznych

EN

magnetic properties of a steel; Barkhausen noise; assessment of ferromagnetic components state

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 8
• Strony: 430--435
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Roskosz M.

autor

Fryczowski K.

• Politechnika Śląska, Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych

Bibliografia

• [1] Roskosz M., Bieniek M., Evaluation of residual stress in ferromagnetic steels based on residual magnetic field measurements, "NDT&E International" 45 (2012) 55 - 62
• [2] Roskosz M.: Wpływ naprężeń czynnych i resztkowych na własne pole magnetyczne ferromagnetyków, "Przegląd Spawalnictwa" 13/2011 s. 46 - 49
• [3] Roskosz M., Rusin A., Kotowicz J., The metal magnetic memory method in the diagnostics of power machinery components, "Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering", vol. 43, Issue 1, 2010, str. 362 - 370
• [4] Roskosz M., Feasibility of Stress State Assessment on the Grounds of Measurements of the Residual Magnetic Field Strength of Ferromagnetics, Electromagnetic Nondestructive Evaluatio (XIV) Chady T, Gratkowski S, Takagi T, Udpa S (Eds) Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics 35, lOS Press, 2011, pp. 339 - 47
• [5] Roskosz M., Bieniek M., Analysis of the Similarity between Residual Magnetic Field Distribution and the Stress-Strain State for 7CrMoVTiB1 0-1 O (T/P24) Steel, JSAEM Studies in Applied Electromagnetics and Mechanics, Vol. 14 Applied Electromagnetics and Mechanics, eds G.Rubinacci, A.Tamburrino, F. Viiione, T. Takagi, Napoli 2011 p. 221 - 2
• [6] Roskosz M., Gawrilenko P., Analysis of changes in residual magnetic field in loaded notched sampies, "NDT&E International" 41 (2008) 570 - 576
• [7] Fryczowski K., Analiza impulsowa szumu Barkhausena w próbkach ze stali P265GH poddanych czynnym obciążeniom rozciągającym, Projekt inżynierski, Gliwice 2012
• [8] Szymański A., Wpływ odkształceń sprężystych i plastycznych na polowy efekt Barkhausena w próbkach ze stali P265GH, Projekt inżynierski, Gliwice 2012
• [9] Simka P., Wpływ naprężeń czynnych na polowy efekt Barkhausena w próbkach wykonanych ze stali P265GH, Projekt inżynierski, Gliwice 2012
• [10] Kowol A., Nieodwracalne zmiany namagnesowania próbek ze stali P-265GH poddanych narastającym obciążeniom rozciągającym, Projekt inżynierski, Gliwice 2012
• [11] Sosnowski P., Wpływ naprężeń czynnych na własne pole rozproszone próbek wykonanych ze stali P265GH, Projekt inżynierski, Gliwice 2012
• [12] Lee E. w., Magnetostriction and Magnetomechanical Effects 1955 Rep. Prog. Phys. 18 184 (http://iopscience.iop.org/0034-4885/18/1/305)
• [13] D. C. Jiles, .Theorv of the magnetomechanical effect," J. Phys. D, Appl. Phys., vol. 28, p. 1537, 1995
• [14] Deputat J., "Dozór Techniczny" 5/2002, s. 97 - 105
• [15] Dubow A. A., WCNDT 2004, Montreal Canada, http://www.ndt.net/article/wcndt2004/papers/359.ntm
• [16] L. Mierczak, D. C. Jiles, G. Fantoni IEEE TRANS ON MAGNETICS, VOL. 47, NO. 2, 2011 459 - 65
• [17] Tomohiro Yamasaki, Shinji Yamamoto, Masahiko Hirao "NDT&E International", Vol. 29, No. 5, pp. 263 - 268, 1996
• [18] Kaminski D. A., Jiles D. C., Biner S. B., Sablik M. J., ,,Journal of Magnetism and Magnetic Materials", 104 -107 (1992) 382 384
• [19] White S., Krause T., Clapham L., Quantitative analysis of surface barkhausen noise measurements, Review of Quantitative Nondestructive Evaluation Vol. 27, ed. by D. O. Thompson and D. E. Chiment, 2008 American Institute of Physics
• [20] Piotrowski L., Augustyniak 8., Chmielewski M., Kowalewski Z., Multiparameter analysis of the Barkhausen noise signal and its application for the assessment of plastic deformation level in 13HMF grade steel, Meas. Sci. Technol. 21 (2010) 115702 (7pp)