导　　师： 陈铁群

学科专业： H0503

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 金属表面硬化层深度的检测及控制是机械工业部门急需解决的一个问题。传统的硬化层深度检测方法是对大批产品采取抽样式的破坏性检测，这种非100％的检测，往往造成错检或漏检，可靠性差，检测效率低。涡流检测是无损检测的一种重要方法，具有灵敏度高、检测速度快、非接触等特点而广泛用于厚度检测和缺陷探伤中。涡流对于工件表面特性非常敏感，涡流信号的变化主要取决于检测对象表层物理特性(如电导率、磁导率等)的变化。材料经过表面硬化处理后，表层的物理特性发生了改变，用涡流法进行表面硬化试件检测时，涡流信号中包含了工件表层特性的信息。据此，本课题采用涡流检测法来测试材料硬化层的性能，预测硬化层的深度，从而实现对表面淬火试件的无损评价。 本项目选择了两种常用淬火材料45[＃]和40cr作为研究对象，在不同表面淬火工艺的条件下，通过金相分析法和显微硬度分析法求出其淬硬层深度，并绘制出表面淬火处理后工件由表及里的显微硬度随硬化层深度的变化规律曲线。通过非线性回归分析，建立淬硬层深度与显微硬度的分布关系模型。这为建模分析淬硬层深度与其电磁特性的关系，进而为实现对其进行无损检测提供可靠的理论和实验基础。 本课题通过分析影响材料电导率和磁导率的因素，建立了材料电磁特性与表层显微硬度分布之间的关系。另外，由于感应淬火后材料表层物理特性的变化对涡流的电磁特性有很大影响，这种影响会反映在涡流检测信号上。所以，通过分析淬火材料的电磁特性对涡流检测线圈阻抗的影响规律，本实验成功地建立了淬硬层深度的涡流检测模型；并通过求解出涡流电磁场中相关电磁参量的大小和检测线圈电压信号值，结合对检测数据进行最小二乘法的多项式拟合的结果；最后，以实际测量电压作为输入参数求解出了淬硬层深度。所得结果表明：淬硬层深度的计算值与实际值吻合得较好，相对误差在10％左右，能够满足生产实际要求。

关 键 词： 阻抗解析式 淬火硬化层 无损检测 涡流检测

分 类 号： [TG115.287]

领　　域： [金属学及工艺] [金属学及工艺]