Способ контроля толщины и твердости поверхностно-упрочненного слоя изделия из ферромагнитного материала изобретен в Государственном научном учреждении «Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси» (отечественный патент №10698, МПК: G 01N 27/72; 27/80; G 01B 7/02; G 01R 33/12; авторы: В. Матюк, М. Мельгуй, Д .Пинчуков).
Если в твердом веществе удается создать магнитоупорядоченное состояние, при котором магнитные моменты атомов одинаково ориентированы, то такое вещество является ферромагнетиком (к его типичным представителям относятся, например, железо, кобальт, никель и другие металлы и их сплавы). Применение неразрушающего контроля свойств поверхности упрочненных изделий из применяемых в машиностроении ферромагнитных материалов сегодня, как никогда, является актуальным.
Основным недостатком известных способов неразрушающего контроля качества поверхностно-упрочненных слоев, по мнению авторов, является низкая достоверность контроля из-за невозможности одновременного определения толщины и поверхностной твердости этих слоев. Такие слои могут создаваться, например, методом закалки металлического изделия токами высокой частоты.
Авторы успешно решили задачу обеспечения одновременного измерения толщины и твердости поверхностно-упрочненного слоя, применив специально разработанные для этих целей «шестисерийные импульсные методы намагничивания контролируемого изделия с последующим измерением напряженности поля его остаточной намагниченности». Толщину упрочненного слоя и твердость его поверхности определяют по заранее установленным «уравнениям множественной корреляции». Для реализации способа создано соответствующее устройство, которое напоминает современные мобильные телефоны. Оно содержит блок управления, программируемый генератор импульсов тока, намагничивающий соленоид, внутри которого на его оси расположен «феррозондгра-диентометр», блок возбуждения «феррозондгради-ентометра», измерительный блок, вычислительный блок, индикатор.
В результате, как отмечают авторы, впервые обеспечена возможность полной оценки качестваповерхностно упрочненного слоя неразрушающим методом по толщине и поверхностной твердости упрочненного слоя. Запатентованный способ испытан на штоках амортизаторов, поверхность которых закалена токами высокой частоты.
Пористые двухслойные покрытия
Способ получения двухслойного пористого порошкового материала изобретен А. Ильющенко, М. Андреевым, Р. Кусиным, И. Черняк, Д. Рыкуновым, В. Капцевичем и В. Корнеевой, а соответствующий Белорусский патент №10832 (МПК: B22F7/02; C22C1/08) выдан Государственному научному учреждению «Институт порошковой металлургии».
Изобретение может быть использовано в целях изготовления аэраторов, распределителей газовых потоков, фильтров для очистки жидкостей и газов, огнепреградителей и других проницаемых изделий.
Основным «огрехом» известных способов является недостаточно высокий коэффициент проницаемости получаемого пористого материала при заданном размере пор — либо вследствие высокого гидравлического сопротивления имеющегося в материале мелкодисперсного слоя, либо из-за технологически обусловленного «зарастания» пор, приводящего к уменьшению общей пористости.
Согласно новому способу, предварительной операцией получения двухслойного пористого порошкового материала является изготовление пористой подложки путем ее формования из металлического порошка и его спекания. Далее на одну сторону подложки следует нанести тонкое проницаемое покрытие путем ионно-плазменного напыления. Но перед нанесением этого покрытия в поверхностные поры подложки вводят порошок поваренной соли, который после напыления покрытия удаляют путем растворения в воде.
Для демонстрации эффективности изобретения спеканием порошка оловянно-фосфористой бронзы были изготовлены фильтры в виде дисков разных размеров. С одной стороны предварительно полученной подложки ее поверхностные поры заполняли удаляемым агентом — порошком NaCl с определенным гранулометрическим составом. Далее плазменным напылением наносили второй слой. Размер пор материала этого слоя определяется уже не размерами частиц подложки, а размерами частиц порошка удаляемого агента, что обеспечивает требуемую разницу в размерах пор подложки и нанесенного второго слоя. Изготовленные таким способом изделия обладают в 1,65 раза большей проницаемостью при заданном размере пор.