Institute of Fundamental Technological Research

Efekt Barkhausena (EB) kojarzony jest z impulsami napięcia indukowanymi w cewce detekcyjnej zbliżonej do magnesowanej płyty. Typowa sonda efektu Barkhausena składa się z elektromagnesu jarzmowego (typu C) i cewki detekcyjnej z rdzeniem ferrytowym [1]. Natężenie efektu Barkhausena zależy od mikrostruktury (wielkości ziarna, morfologii wydzieleń i dyslokacji) oraz od poziomu naprężeń [2]. Magnesowanie jest łatwiejsze, gdy kierunek pola magnetycznego sondy zgodny jest z kierunkiem działania naprężeń rozciągających i trudniejsze, gdy magnesowany jest materiał poddany działaniu naprężeń ściskających. Pomiar naprężeń z wykorzystaniem efektu Barkhausena ma wiele zalet: krótki czas pomiaru (kilkanaście sekund), względnie proste przygotowanie powierzchni (usunięcie warstwy tlenków szlifierką oscylacyjną z papierem ściernym o gradacji powyżej 100). W celu określenia składowych płaskiego stanu naprężenia konieczne jest wyznaczenie rozkładu kątowego natężenia EB [2, 3]. W artykule opisano wyniki badań stanu naprężenia za pomocą nowo opracowanego aparatu wyposażonego w sondę, która generuje w badanym elemencie namagnesowanie o skokowo zmiennym kierunku magnesowania. Aparat ten umożliwia automatyczny pomiar rozkładów kątowych natężenia EB. Badania te są realizowane w ramach projektu NCBiR nr PBS1/A9/14/2012 pt. Opracowanie magnetycznej metody oceny stanu naprężeń w materiałach konstrukcyjnych zwłaszcza anizotropowych. Zdaniem Autorów jest to rozwiązanie o lepszych walorach użytkowych niż proponowane w poprzednich opracowaniach [4, 5]. Anizotropowość właściwości magnetycznych (wynikająca np. z tekstury struktury ziaren) ujawnia się w eliptycznym, a nie kołowym rozkładzie kątowym natężenia EB. Oczywista jest konieczność uwzględnienia tej anizotropii przy badaniu stanu naprężenia tą technika. Poniżej podano przykłady badania stanu naprężenia nowym układem dla złącz spawanych wykonanych z praktycznie izotropowej magnetycznie stali oraz dla stali z wyraźną anizotropią magnetyczną.