книги / Металлы и сплавы. Анализ и исследование. Физико-аналитические методы исследования металлов и сплавов. Неметаллические включения

(индукция) изменяется по замкнутой кривой, но­ сящей название статической петли магнитного гистерезиса.

Если после завершения первого цикла магнит­ ного гистерезиса в тех же полях от (+Ятах) до (-Ятах) совершить второй цикл, то вновь получен­ ные значения индукций (+£тах) и (~В'тах) могут не совпадать со значением индукции Втах первона­ чального цикла магнитного гистерезиса, т. е. в те­ чение нескольких циклов петля магнитного гисте­ резиса будет нестабильна, и только после опреде­ ленного количества циклов (примерно 10- 12 , а для некоторых магнитных материалов больше) индук­ ция будет изменяться по одной и той же замкну­ той кривой. Для получения установившегося цик­ ла магнитного гистерезиса производят многократ­ ное коммутирование магнитного поля от (+Ятах) до ( Ятах) и только после этого приступают к из­ мерениям магнитных параметров петли магнитно­ го гистерезиса.

Для магнитных материалов, обладающих отно­ сительно небольшими значениями коэрцитивной силы, существуют экспериментальные соотноше­ ния, связывающие параметры основной кривой намагничивания и петли гистерезиса. Эти форму­ лы могут быть использованы для приближенных расчетов в практике магнитного структурного анализа.

Максимальная магнитная проницаемость мо­ жет быть вычислена по формуле

Вг

Итах^Т Г ’

Нс

где а — коэффициент, зависящий от коэрцитивной силы ферромагнетика: а = 0,476 + 0,00568 Яс.

Поле максимальной магнитной проницаемости определяется формулой

^= 0 > 2 Н 4 ) Я г,

аиндукция максимальной магнитной проницаемо­ сти формулой

Площадь петли магнитного гистерезиса равна работе Рг затраченной на перемагничивание еди­ ницы объема ферромагнетика:

Рг = ШВ.

Рис. 2.5.5. Предельные петли магнитного гистерезиса по намагниченности (/), индукции (2),

остаточной индукции (2)

и частный цикл магнитного гистерезиса {4)

В практике очень часто используют понятие удельных потерь Рг — затрат энергии на перемаг­ ничивание единицы массы ферромагнетика в еди­ ницу времени:

где s — площадь петли магнитного гистерезиса, измеренной в квазистатическом режиме, АУм; / — частота перемагничивания ферромагнетика, Гц; у — плотность материала, кг/м"

Кроме петель В(Н) и М(Я), можно построить петлю магнитного гистерезиса по остаточной ин­ дукции В£Н) или по остаточной намагниченности МАН). Параметры данной петли имеют практиче­

магнитной звукозаписи. Петля магнитного гисте­ резиса по остаточной индукции (рис. 2.5.5,^кри­ вая 3) характеризуется коэрцитивной силой по остаточной индукции Нс соответствующей напря­ женности размагничивающего поля, необходимо­ го для приведения ферромагнетика, находящегося в состоянии остаточной индукции, в статическое размагниченное состояние.

В литературе коэрцитивную силу по остаточ­ ной индукции (намагниченности) иногда называ­ ют полем возврата или релаксационной (Нг) коэр­ цитивной силой (ГОСТ 19673—74).

Кроме предельной петли гистерезиса, можно получить семейство частных петель магнитного гистерезиса, каждая из которых характеризуется коэрцитивной силой Нс, остаточной индукцией Ьг и гистерезисными потерями энергии на перемагничивание по частному циклу Рг (рис. 2.5.5, кри­ вая 4).

2.S.2.2. Стационарные магнитные

и электромагнитные методы исследования магнитных свойств

Методы измерения магнитной восприимчи­ вости диа- и парамагнитных материалов могут быть разделены на две группы в зависимости от численных значений магнитной восприимчивости. Первую группу составляют методы, основанные на измерении напряженности магнитного поля, создаваемого испытуемым образцом под действием внешнего магнитного поля. К ним относятся маг­ нитометрический и баллистический методы испы­ тания ферромагнитных материалов в разомкнутой цепи, которые применяются для определения магнитной восприимчивости порядка 10'2 ед. СИ. Ко второй группе относятся методы, основанные на определении силы втягивания испытуемого об­ разца в неоднородное магнитное поле или, соот­ ветственно, силы его выталкивания. Это методы Фарадея, Гуи и др., позволяющие измерять вос­ приимчивость порядка КГ8 ед. СИ. Метод измере­ ния заключается в измерении силы F, действую­ щей на образец малых размеров, помещенный в неоднородное магнитное поле. Принципиальная схема метода Фарадея помещена на рис. 2.5.6. Си­

ла F пропорциональна магнитной восприимчиво­ сти %и объему образца V:

F -K x V p о .

При измерении магнитной восприимчивости методом Гуи определяется сила, действующая на длинный образец, один конец которого помещен в сильное однородное магнитное поле напряженно­ стью Я, а другой — также в однородное поле ма­ лой напряженности Я 0 (рис. 2.5.7). Сила, дейст­ вующая на образец в этом случае в вертикальном направлении связана с его магнитной восприим­ чивостью соотношением

Я = ц оХ| (Я 2 - Я 02),

где S — площадь сечения образца; Н0__ напряжен­ ность поля у второго конца образца.

Рис. 2.5.6. Принципиальная схема метода Фарадея для определения магнитной восприимчивости пара- и диамагнитных материалов

Рис. 2.5.7. Принципиальная схема определения магнитной восприимчивости пара-

и диамагнитных материалов методом Гуи

Измерение магнитной проницаемости сла­ бомагнитных материалов проводят индукцион­ но-импульсным методом с использованием диф­ ференциальных индукционно-импульсных устано­ вок (баллистических установок) и магнитометров.

В качестве измерителя потока в индукционно­ импульсных установках используют баллистиче­ ские гальванометры и чувствительные микровеберметры типа Ф191. В качестве источника посто­ янного магнитного поля используют соленоиды, представляющие собой длинные катушки с равно­ мерной по длине катушки обмоткой. Напряжен­ ность поля, создаваемого соленоидом, подсчиты­ вается по постоянной катушки Кн и силе тока I в его обмотке. Для того чтобы неоднородность поля вдоль оси соленоида не превышала 1 % на рас­ стоянии от центра, равном половине длины образ­ ца, соленоид должен быть, по крайней мере, в два раза длиннее образца при отношении длины соле­ ноида к его диаметру не менее 6 . Намагничиваю­ щая цепь установки состоит из двух соленоидов, включенных последовательно и питающихся от стабилизированного источника постоянного тока; реостатов, позволяющих регулировать величину тока в цепи; переключателя для изменения на­ правления тока в соленоидах и переключателя для подключения катушки взаимной индуктивности и самой катушки индуктивности. Измерительная цепь включает в себя две измерительные катушки, включенные навстречу друг другу (в одну из них помещается испытуемый образец, вторая катуш­ ка— компенсационная); измеритель магнитного потока — баллистический гальванометр или микровеберметр; катушку взаимной индуктивности; переключатель для отключения (или подключе­ ния) или закорачивания гальванометра.

Относительную магнитную проницаемость вы­ числяют по формуле:

где ро— магнитная постоянная, равная 1,26-10^ Гн/м; Я — напряженность магнитного поля, А/м (Я = kl); Bj — внутренняя индукция образца, Тл:

вСфа

'2W(S0- N pSky

где Сф — постоянная баллистического гальвано­ метра или микровеберметра по магнитному пото­ ку, определяемая параметрами индукционно­ импульсной установки; а — показания баллисти­ ческого гальванометра или микровеберметра при

амбиполярном изменении тока; W — число витков измерительной обмотки; SQ— площадь сечения испытуемого образца; 5*,- — площадь сечения из­ мерительной катушки по среднему витку; Np — коэффициент размагничивания испытуемого об­ разца;

При применении измерительной катушки, рав­ ной длине образца, и отношении длины образца к его диаметру X > 10

N= — .

р3кХ

При применении центральной измерительной катушки длиной, равной 0,1 длины образца, и X > 10 для материалов с низкой магнитной прони­ цаемостью

Методы измерения магнитных свойств фер­ ромагнитных материалов. Образцы для испы­ таний. Изучение магнитных свойств в стационар­ ных лабораторных условиях проводят на специ­ альных образцах в замкнутой и разомкнутой магнитной цепи. Определение магнитных пара­ метров материала связано с воздействием магнит­ ного поля на испытуемый образец и измерением отклика образца на это воздействие. В замкнутой магнитной цепи (ЗМЦ) отсутствуют участки из материала с магнитной проницаемостью меньшей, чем проницаемость материала образца. В разомк­ нутой магнитной цепи (РМЦ) магнитный поток намагниченного образца замыкается через среду с магнитной проницаемостью, значительно мень­ шей проницаемости материала образца (например через воздух). Примером ЗМЦ может служить кольцевой образец, намагничиваемый магнитным полем тока обмотки, навитой на него, или прово­ да, проходящего через центр, или стержневой об­ разец, замкнутый ярмом, магнитное сопротивле­ ние которого много меньше магнитного сопротив­ ления образца. Примером РМЦ служит кольцевой образец с вырезом или стержневой образец, на­ магничиваемый полем катушки с током. Теория и практика намагничивания и измерения магнитных параметров в РМЦ имеет давнюю историю и ос­ новывается на понятии размагничивающего поля,

обозначаемого Н0 и численно определяемого как разность значений Нхи Н:

#о = # т - Н,

где //т — поле, создаваемое намагничивающим устройством; Я — истинное или эффективное поле.

При испытании магнитных материалов ветре-

чаются два основных случая:

• измерение магнитных параметров материала данной партии или определенной марки;

• измерение магнитных параметров материала на конкретных образцах или изделиях.

В первом случае возможен выбор оптимальной формы и размеров испытуемого образца в соот­ ветствии с измеряемыми магнитными параметра­ ми; во втором — форма и размеры испытуемого образца зачастую определяют номенклатуру маг­ нитных параметров, которые можно измерить с заданной точностью.

Кольцо — наиболее распространенная форма образца, которая при правильном выборе размеров практически не вносит дополнительных погреш­ ностей. Намагничивание образца осуществляется магнитным полем равномерно навитой на него обмотки с током или магнитным полем прямоли­ нейного проводника, расположенного на его оси. Напряженность магнитного поля

где t/cp— средний диаметр кольца; w — число вит­ ков или проводников с током I.

Кольцевые образцы используют для испытаний в средних и слабых магнитных полях магнито­ мягких материалов; для высокопроницаемых ма­ териалов это практически единственная приемле­ мая форма.

Прямолинейные стержневые образцы, в том числе полосы и листы, применяются для испыта­ ний в РМЦ и ЗМЦ. Условия измерений, близкие к ЗМЦ, осуществляются путем использования магнитопроводов различных конструкций или путем составления магнитной цепи из самих испытуе­ мых образцов. Намагничивание образцов произво­ дится с помощью катушки с током, которая нахо­ дится на самом ярме (магнитопроводе) либо меж­ ду полюсами наконечника, охватывая испытуемый образец. Магнитопровод и намагничивающая ка­

тушка составляют основу пермеаметров (приборов для измерения магнитных свойств) различных конструкций, применяемых для испытаний магни­ томягких материалов в средних и сильных маг­ нитных полях. Напряженность намагничивающего поля Я рассчитывают по постоянной намагничи­ вающей катушки К„ и току / в ней: Н = К„/.

Для определения кривых намагничивания по­ лосовых образцов электротехнической стали слу­ жат аппараты Эпштейна, представляющие собой четыре одинаковые катушки прямоугольного се­ чения, укрепленные на каркасе так, что они со­ ставляют квадрат. Аппараты Эпштейна применя­ ют для испытаний полосовых образцов длиной 280-500 мм и шириной 30 мм. Замкнутая магнит­ ная цепь в аппарате создается из испытуемых об­ разцов сборкой полос в виде квадрата, сочленение сторон которого создается внахлестку. Напряжен­ ность намагничивающего поля подсчитывается по числу витков w намагничивающих катушек, сред­ ней длине /ср магнитной силовой линии и току в катушках:

или измеряется с помощью плоских измеритель­ ных катушек, расположенных на поверхности ис­ пытуемых образцов.

Испытания стержневых образцов магнитотвер­ дых материалов в ЗМЦ проводят в электромагни­ тах, конструкция которых рассчитана на создание сильных магнитных полей, достаточных для дове­ дения испытуемого образца до насыщения.

Наиболее распространенной формой объемного образца для испытаний магнитных материалов в РМЦ является стержень круглого или прямоуголь­ ного сечения с отношением длины образца к диа­ метру или к высоте соответственно не менее 20.

Для намагничивания образцов в РМЦ могут быть использованы катушки разнообразных кон­ струкций и электромагниты. Выбор намагничи­ вающего устройства зависит от вида испытуемого материала и определяемого магнитного параметра. Для намагничивания образцов тонких магнитных пленок применяют многослойные катушки, на­ пример, катушки Гельмгольца или Баркера, обес­ печивающие удобный доступ в рабочее простран­ ство и высокую однородность магнитного поля.

Методы и средства измерений статических магнитных параметров магнитных материалов в ЗМЦ. Статические магнитные параметры опре­ деляют на основании совместных измерений маг­ нитного потока (индукции) испытуемого образца и напряженности намагничивающего поля, кото­ рые позволяют построить основную кривую на­ магничивания и петлю гистерезиса.

Методы измерения основной кривой намагни­ ченности и петли гистерезиса можно разделить на два класса. К первому относят измерения магнит­ ного момента образца по углу отклонения магнит­ ной стрелки от своего первоначального положе­ ния — магнитометрический метод. Второй метод, чаще всего используемый в металловедческих из­ мерениях, заключается в измерении магнитного потока при изменении намагничивающего поля, в котором находится испытуемый образец.

Индукционно-импульсный баллистический метод заключается в измерении приращений маг­ нитного потока, вызванных скачкообразными из­ менениями напряженности намагничивающего поля с использованием ступенчатого или комму­ тационного режима. При ступенчатом режиме из­ мерения используют дискретное изменение маг­ нитного потока от 0 до Ф макс — для основной кри­

вой намагничивания И О Т (+Фмакс) Д О (-Ф макс) ----

для петли гистерезиса. Ступенчатый режим не нашел широкого применения. При коммутацион­ ном режиме измеряют приращение магнитного потока от какого-либо установившегося значения до противоположного ему по знаку — для основ­ ной кривой намагничивания, или от какого-либо установленного значения до максимального зна­ чения при напряженности поля Я макс — для петли гистерезиса. Достоинством индукционно-импульс­ ного метода с коммутационным режимом измере­ ний является высокая точность, недостатком — большая трудоемкость испытаний образцов, обу­ словленная необходимостью ручной регулировки намагничивающего тока и регистрации результатов измерений с последующим графическим построе­ нием зависимостей и вычислением требуемых значений магнитных параметров. Функциональная схема индукционно-импульсной установки с ком­ мутационным режимом измерений представлена на рис. 2.5.8. Намагничивающая цепь установки содержит источник тока ИТ для намагничивания (размагничивания) испытуемого образца О, регу­

лятор тока РТ, переключатель направления тока ПНТ, устройство управления УУ, намагничиваю­ щее устройство УН и амперметр А. Измеритель­ ная цепь содержит индукционную измерительную катушку ИК и измеритель магнитного потока ИМП в канале измерения магнитной индукции (намагниченности) образца, измерительный пре­ образователь ИП и измеритель напряженности магнитного поля ИНП в канале измерения напря­ женности магнитного поля. Намагничивающая цепь установки служит для создания в рабочем объеме магнитного поля, изменяющегося в соот­ ветствии с требуемым режимом намагничивания, а также для косвенного измерения его по току и по­ стоянной УН. Отдельными элементами установки могут быть: ИТ — батарея аккумуляторов или вы­ прямитель, питающийся от сети переменного на­ пряжения, РТ — реостаты, обеспечивающие плав­ ную регулировку тока во всем диапазоне его из­ мерения, ПНТ — механический коммутатор, УН — намагничивающее устройство в виде соле­ ноида или электромагнита, ИМП — микровеберметр или баллистический гальванометр, ИНП и ИП — приборы, использующие эффект Холла или амперметры.

Рис. 2.5.8. Функциональная схема установки для испытаний магнитомягких (МММ)

имагнитотвердых (МТМ) материалов

скоммутационным режимом измерений

инамагничиванием постоянным полем

Индукционно-непрерывный метод разрабо­ тан с целью автоматизации процесса измерения. Он заключается в непрерывном измерении прира­ щений магнитного потока образца при непрерыв­ ном медленном его перемагничивании. Функцио­ нальная схема установки для испытаний образцов магнитных материалов приведена на рис. 2.5.9.

2.5.2.3. Магнитный фазовый анализ

Основы магнитного фазового анализа. Пер­ вичные магнитные свойства ферромагнетиков, изучение которых позволяет получить данные, необходимые для построения диаграмм состояний сплавов, являются структурно нечувствительны­ ми. Они зависят только от состава фаз и типа кри­ сталлической решетки, и поэтому при изменении фазового состава или строения фазы отмечается изменение точки Кюри и намагниченности насы­ щения сплава.

Для чистых ферромагнетиков кривые а =/1(7) или 4п1х = /2(7) (а — величина удельной намагни­ ченности, /, — намагниченность насыщения) из­ вестны с большой точностью. При растворении металла в ферромагнитной основе величина удельной намагниченности а при данной темпера­ туре и точка Кюри 0 основы сплава изменяются и, как правило, уменьшаются с возрастанием количе­ ства растворенного вещества. Обычно как а, так и 0 являются однозначными функциями состава, поэтому состав однофазного ферромагнитного сплава может быть определен по форме и пара­ метрам кривой a =/i(7). Если сплав содержит две и более фаз, форма кривых усложняется, однако, как правило, и эти более сложные кривые могут быть использованы для фазового анализа. В каче­ стве примера рассмотрим кривую (рис. 2.5.11), которая может относиться к любому ферромаг­ нитному двухфазному сплаву. В этом случае об­ щая намагниченность определяется относитель­ ным количеством фаз, в то время как точки Кюри зависят исключительно от состава фаз, причем на температуру магнитных переходов не влияет то, что сплав состоит из нескольких фаз.

Рис. 2.5.11. Термомагнитная кривая отожженной углеродистой стали

Такой метод анализа может быть применен и для анализа систем с большим числом фаз. Коли­ чественные измерения можно выполнять также в том случае, если одна из присутствующих фаз не­ магнитна. При наличии нескольких немагнитных фаз количественный анализ невозможен.

Количественный магнитный фазовый анализ основывается на том, что температурная зависи­ мость намагниченности насыщения определяемая выражением Вейса — Гейзенберга, справедлива для всех ферромагнетиков:

где / v(7) — намагниченность насыщения при дан­ ной температуре; /, — намагниченность насы­

щения при абсолютном нуле; Т — температура образца, К; 0С— температура Кюри, К. Эта зави­ симость изображена на рис. 2.5.12.

Рис. 2.5.12. Температурная зависимость самопроизвольной намагниченности:

/ — теоретическая; 2 — для никеля; 3 — для железа

Суммарный магнитный момент образца из ферромагнитного материала зависит от намагни­ ченности насыщения и объема образца:

M = IS(T)V,

где М — магнитный момент образца; V — объем образца.

Если образец состоит из нескольких ферромаг­ нитных фаз, то его общий магнитный момент под­ чиняется закону аддитивности, т. е.

M = bM t

где V,— объем /-й фазы; V — общий объем образ­ ца; Л — намагниченность образца; (/,)/ — намаг­

ниченность /-й фазы.

Если при нагреве исследуемого образца входя­ щие в него фазы остаются в состоянии магнитного насыщения, то закон аддитивности сохраняется во всем температурном интервале, т. е.

При температуре Кюри намагниченность фазы становится равной нулю, что отражается на ходе температурной зависимости намагниченности на­ сыщения образца. На этой кривой появляются точки перегиба, т. е.

/,(7) = М(7)|+М(7)2 + ЛЛ(7)з.

Точки перегиба используют как один из мето­ дов регистрации и идентификации ферромагнит­ ных фаз в многофазных системах. В качестве при­ мера на рис. 2.5.13 приведены магнитограммы уг­ леродистых сталей.

a ~/,

330

320

310

300

290

280

270

260

250

240

0 100 200 300 400 Т,°С

Рис. 2.5.13. Магнитограммы отожженных углеродистых сталей:

I — СтЮ; 2 — Ст20; 3 — СтЗО: 4 — У7:5— У 9 ; 6 У10

Поскольку для каждой ферромагнитной фазы справедлив закон Вейса — Гейзенберга, то вклад магнитного момента каждой фазы можно экстра­ полировать на ось Y при Т= 20 °С и производить расчет объема соответствующей фазы.

Так как температура Кюри является однознач­ ной функцией химического состава фазы, то этот пример используют для идентификации фаз в ста­ лях, т. е. в качественном фазовом анализе.

При исследовании кинетики фазовых превра­ щений изменение намагниченности в зависимости от времени позволяет определять скорости пре­ вращений, степень завершенности и общую про­ должительность процесса. Однако поскольку современные стали — это многокомпонентные твердые растворы, то для корректного количест­ венного фазового состава необходимо учитывать изменение намагниченности за счет перераспреде­ ления легирующих элементов.

Намагниченность насыщения будет однознач­ ной функцией фазового состава лишь при доста­ точной величине магнитного поля. Для мало- и среднелегированных конструкционных сталей, когда основой является мартенсит или бейнит, а количество остаточного аустенита не превышает 10-15%, насыщение достигается в полях напря­ женностью от 80 кА/м и более. При больших ко­ личествах аустенита требуются еще большие поля, т. к. ферромагнитные частицы, разделенные пара­ магнитной фазой, создают внутреннее размагни­ чивающее поле, которое зависит и от их формы.

Методы и средства измерения намагничен­ ности. Приборы, регистрируюшие температурную зависимость намагниченности, можно разделить на два типа: индукционные и силометрические.

В приборах первого типа измеряют ЭДС, наво­ димую в измерительной катушке, охватывающей образец. В приборах второго типа измеряют вели­ чину, пропорциональную силе, действующей на образец со стороны постоянного неоднородного или переменного магнитного поля.

Одними из первых исследователей, создавших установку для измерения температурной зависи­ мости намагниченности насыщения, были П. Вейс и Р. Форрер. Ими создана конструкция магнито­ метра, схема работы которого изображена на рис. 2.5.14. В магнитометре образец 1 в державке 2 выбрасывается из межполюсного зазора мощного электромагнита 5. Две измерительные катушки Ki

и К2 (3 и 4) включены встречно и расположены соосно с полюсными наконечниками. При выбра­ сывании образца вверх на катушках наводится ЭДС. Этот импульс интегрируется баллистическим гальванометром, показания которого пропор­ циональны величине намагниченности образца.

Рис. 2.5.14. Схема работы магнитометра Вейса: 1— образец эллипсоидальной формы;

2 — держатель образца;

3,4 — измерительные катушки К| и К2,

5 — электромагнит;

6— направление движения образца при измерении

Вдальнейшем Паутент усовершенствовал уста­ новку. Была введена поправка в измерительную схему при помощи трех дополнительных катушек

ирасширен температурный диапазон измерений.

В1928 г. Штеблейн предложил конструкцию магнитометра со сквозным каналом. Этот магни­ тометр имел ряд преимуществ: повысилась на­ пряженность магнитного поля за счет уменьшения величины зазора, упростилась конструкция печи и механизма выбрасывания образца.

Известные модели приборов и установок — магнитометры МАГ-62, МАГ-81, сигмаметр С5011, вибрационный магнитометр Фоунера, УМФА — отличаются в основном способом получения маг­ нитного поля, при этом их объединяет индукцион­ ный метод регистрации измеряемого параметра.

Установка для измерения магнитного фазо­ вого анализа УМФА позволяет измерять намаг­ ниченность металлов и сплавов в зависимости от температуры, напряженности магнитного поля и

времени. Диапазон измеряемых значений намаг­ ниченности от 0 до 1720 кА/м, рабочих темпера­ тур от 20 до 900 °С, рабочих значений напряжен­ ности магнитного поля от 100 до 370 кА/м, регу­ лируемых скоростей нагрева—охлаждения от 1 до 80 °С/мин. В установке применен индукционный метод измерения намагниченности. На рис. 2.5.15 представлена схема установки УМФА. В магнит­ ной системе, состоящей из магнитопровода 1, сер­ дечника 2 , постоянного магнита 3 из материала ЮНДК35ТБА и электромагнита 4, между полюс­ ными наконечниками установлена измерительная катушка 5. В канале печи 6, встроенной в магнит­ ную систему, располагается образец 8, закреплен­ ный в державке. Образец и державка с помощью экстрактора 7 совершают возвратно-поступатель­ ное движение относительно центра измерительной катушки на расстояние 25 мм с периодом 1,5 с. Измерение температуры осуществляется хро­ мель—алюмелевым преобразователем 9. Электро­ магнит с фокусирующей катушкой запитывается от источника постоянного тока 10.

Наводимая в измерительной обмотке ЭДС, пропорциональная намагниченности материала образца, усиливается усилителем и интегрируется в каждом цикле перемещения образца и регистри­ руется графопостроителем по оси Y. Значение на­ магниченности определяют либо в абсолютных единицах — кА/м, либо в относительных. В пер­ вом случае градуировку шкалы Y графопостроите­ ля проводят по стандартному образцу с известным значением намагниченности, например намагни­ ченности насыщения чистого железа, равной 1719 кА/м. Тогда значение намагниченности ис­ следуемого образца находят по формуле

где /о, /э — намагниченность образца и эталона, кА/м; L0, Lj — отсчет соответственно по диаграм­ ме графопостроителя для образца и эталона, мм.

Если при исследовании представляет интерес относительное изменение намагниченности в зави­ симости от температуры, времени или напряжен­ ности магнитного поля, то результат измерения может быть выражен в %, где за 100 % принято значение намагниченности образца в исходном состоянии. Тогда доля намагниченности а равна

'го Цо

где //, Lо — намагниченность образца, кА/м, при температуре Т и при 20 °С; LT, L2о — отсчет, мм, по диаграмме от образца, находящегося при тем­ пературе Г и 20 °С.

Полученные температурные зависимости на­ магниченности исследуемого образца металла или сплава или напряженности магнитного поля, или времени позволяют количественно оценить фазо­ вый состав материала.

Анизомстр Акулова, предназначенный для ис­ следования кинетики любого фазового превраще­ ния, сопровождающегося изменением намагни­ ченности насыщения образца, реализует силомет­ рический метод измерения намагниченности и

является наилучшей установкой для исследования кинетики распада или превращения переохлаж­ денного аустенита.

В анизометре намагниченность насыщения ма­ териала определяется путем измерения механиче­ ского момента, действующего на цилиндрический образец, помещенный в однородное магнитное поле под некоторым постоянным углом к направ­ лению поля и закрепленный на плоской пружине. Механический момент, действующий на образец, равен

д т ; = к [ 7 > я ] ,

где V — объем образца; / у — намагниченность

насыщения; Н — напряженность насыщающего поля.