DE1228439B - Method and device for measuring the hardness of a metallic object - Google Patents
Method and device for measuring the hardness of a metallic objectInfo
- Publication number
- DE1228439B DE1228439B DEJ24389A DEJ0024389A DE1228439B DE 1228439 B DE1228439 B DE 1228439B DE J24389 A DEJ24389 A DE J24389A DE J0024389 A DEJ0024389 A DE J0024389A DE 1228439 B DE1228439 B DE 1228439B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hardness
- workpiece
- measuring
- radiation
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 claims description 4
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-OUBTZVSYSA-N krypton-85 Chemical compound [85Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000006100 radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/203—Measuring back scattering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESGHRIFTDESIGN SCREEN
Int. CL:Int. CL:
GOInGOIn
Deutsche KL: 42 k-36/10 German KL: 42 k -36/10
Nummer: 1228439 Number: 1228439
Aktenzeichen: J 24389IX b/42 kFile number: J 24389IX b / 42 k
Anmeldetag: 6. September 1963 Filing date: September 6, 1963
Auslegetag: 10. November 1966Opening day: November 10, 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Härte eines metallischen Gegenstandes und insbesondere ein Verfahren, mit dem die Härte eines schnell wandernden metallischen Werkstückes berührungs- und zerstörungsfrei fortlaufend gemessen werden kann.The invention relates to a method and a device for measuring the hardness of a metallic material Subject matter and in particular a method with which the hardness of a rapidly migrating metallic Workpiece continuously contact-free and non-destructive can be measured.
Es gibt verschiedene Vorstellungen über die Härte eines Materials und ebenso viele verschiedene Verfahren zur Messung der Härte. Die Härte eines Materials kann definiert werden als der Widerstand, den das Material einer dauernden Verformung durch eine unter gegebener Belastung einwirkende Prüfspitze entgegensetzt. Zur Bestimmung der Härte können Brinellhärtemesser, Rockwellhärtemesser oder Kugelfallhärtemesser verwendet werden. Beim Brinellhärtemesser wird eine Kugel durch eine gegebene Belastung eine bestimmte Zeit gegen ein Werkstück gedrückt. Der Durchmesser des gebildeten Eindruckes ist ein Maß für die Härte des Werkstükkes. Brinellhärtemesser sind im allgemeinen für schnelle Messungen nicht geeignet und werden daher üblicherweise nur in Prüflabors verwendet.There are different ideas about the hardness of a material and just as many different processes for measuring hardness. The hardness of a material can be defined as the resistance, the material undergoes permanent deformation by a test probe acting under a given load opposed. To determine the hardness, Brinell hardness meters, Rockwell hardness meters or a falling ball hardness meter can be used. With the Brinell durometer, a ball is given by a Load pressed against a workpiece for a certain time. The diameter of the formed Impression is a measure of the hardness of the workpiece. Brinell durometers are generally for fast measurements are not suitable and are therefore usually only used in test laboratories.
Beim Rockwellhärtemesser wird die Eindringtiefe eines unter einer vorgegebenen Belastung gegen ein Werkstück gedrückten Prüfkörpers gemessen. Die Rockwellhärtezahl wird von einer geeigneten Anzeigeeinrichtung abgelesen, die mit verschiedenen, einen breiten Meßbereich umfassenden Skalen ausgerüstet ist. Mit einem Kugelfallhärtemesser kann die dynamische Härte eines verhältnismäßig großen Werkstückes festgestellt werden. Dabei läßt man innerhalb eines Glaszylinders einen mit Diamant besetzten Hammer gegen das Werkstück fallen. Die Höhe des Rückpralls ist proportional der Härte des geprüften Materials.With the Rockwell hardness meter, the penetration depth becomes one under a given load against one Workpiece pressed test body measured. The Rockwell hardness number is indicated by a suitable indicator read, which are equipped with various scales encompassing a wide measuring range is. With a ball hardness meter, the dynamic hardness of a relatively large Workpiece can be determined. A diamond is left inside a glass cylinder Hammer falling against the workpiece. The amount of rebound is proportional to the hardness of the tested material.
Bei jedem dieser Meßgeräte wird bei der Härtemessung die Oberfläche des Werkstückes dauernd verformt oder beschädigt. Weiterhin muß während der Messung das Werkstück gewöhnlich ruhig liegen, so daß sich diese Meßeinrichtungen nicht für automatische Fertigungsbänder eignen.With each of these measuring devices, the surface of the workpiece becomes permanent during the hardness measurement deformed or damaged. Furthermore, the workpiece must usually lie still during the measurement, so that these measuring devices are not suitable for automatic production lines.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Messen der Härte eines metallischen Werkstükkes von im wesentlichen konstanter homogener Zusammensetzung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die Oberfläche des Werkstückes ein Betastrahlenbündel gerichtet wird, das eine solche Energie hat, daß das Werkstück für das Strahlungsbündel unendlich dick erscheint, die von der Oberfläche reflektierte Strahlungsintensität gemessen und in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt wird, welches als Maß für die Härte des Werkstückes dient.The invention now relates to a method for measuring the hardness of a metallic workpiece of substantially constant homogeneous composition, characterized in that a beta beam is directed onto the surface of the workpiece, which has such an energy, that the workpiece appears infinitely thick for the radiation beam reflected from the surface Radiation intensity is measured and converted into a proportional electrical signal, which serves as a measure of the hardness of the workpiece.
Verfahren und Vorrichtung zum Messen der
Härte eines metallischen GegenstandesMethod and device for measuring the
Hardness of a metallic object
Anmelder:Applicant:
Industrial Nucleonics Corporation,
Columbus, Ohio (V. St. A.)Industrial Nucleonics Corporation,
Columbus, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,
Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. HansmannDipl.-Wirtsch.-Ing. A. Hansmann
und Dipl.-Phys. S. Herrmann, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. S. Herrmann, patent attorneys,
München 2, Theresienstr. 33Munich 2, Theresienstr. 33
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Donald E. Varner, Yardley, Pa. (V. St. A.)Donald E. Varner, Yardley, Pa. (V. St. A.)
Es ist bekannt, daß die Anzeige eines MeßgerätesIt is known that the display of a measuring device
as zur Messung der von einem Metall reflektierten oder rückgestreuten Strahlung nicht nur eine Funktion der Dicke des Metalls, sondern auch der chemischen Zusammensetzung des Metalls ist, d. h. auch von der Art und Menge der das Metall bildenden Bestandteile abhängt. Es hat sich nun herausgestellt, daß ein Effekt zweiter Ordnung vorliegt, der die Anzeige zwar im weit geringeren Maße beeinflußt, den man jedoch zur Bestimmung der Härte verwenden kann.as for measuring the amount reflected by a metal or Backscattered radiation is not only a function of the thickness of the metal, but also of the chemical composition of the metal, d. H. also on the type and quantity of the constituents forming the metal depends. It has now been found that there is a second order effect which is the display influenced to a much lesser extent, but which can be used to determine the hardness.
Dieser Härteeffekt war bisher noch nicht bekannt und wurde auch noch nicht bei einem Rückstreuungsmeßgerät verwendet. Er kann auch noch nicht theoretisch erklärt werden, insbesondere nicht bei der Rückstreuung von Betastrahlen. Die wesentlichen Bedingungen und Schritte zur DurchführungThis hardness effect was not previously known and has not yet been used in a backscatter meter used. Nor can it be explained theoretically yet, especially not at the backscattering of beta rays. The essential conditions and steps for implementation
des Härtemeßverfahrens nach der vorliegenden Erfindung werden nur kurz dargelegt.of the hardness measuring method according to the present invention are only briefly set forth.
Es ist ein Meßverfahren erwünscht, mit dem die Härte eines schnell wandernden Stahlbandes, beispielsweise eines über eine Kaltbandstraße oder Glühstraße wandernden Stahlbandes fortlaufend berührungsfrei und zerstörungfrei gemessen werden kann. Die erste Bedingung für die Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung ist, daß die chemische Zusammensetzung des Metalls über das ganze Band im wesentlichen konstant ist. Diese Bedingung wird normalerweise durch gewissenhafte Qualitätskontrolle ausreichend erfüllt. Ein konventionellesA method of measurement is desired with which the hardness of a fast moving steel belt, for example a steel strip traveling over a cold strip line or annealing line continuously without contact and can be measured non-destructively. The first condition for using the Method according to the invention is that the chemical composition of the metal over the whole Band is essentially constant. This condition is usually made through scrupulous quality control sufficiently met. A conventional one
609 710/125609 710/125
3 ' '-■ " ■ ■ - 4-3 '' - ■ "■ ■ - 4 -
Rückstrahlungsmeßgerät für Betastrahlen, bei dem auftreten kann, falls das zu messende Material eine vorzugsweise die Strahlungsquelle und der Strah- veränderliche Magnetisierung aufweist. Es ist ■ belungsdetektor in einem einzigen Gehäuse angeordnet kannt, daß bei vielen Metallverarbeitungsverfahren sind, wird in der Nähe einer Seite des sich bewegen- mit oder ohne Anwendung eines Magnetfeldes das den Stahlbandes angeordnet. Die Strahlungsquelle 5 Werkstück nebenbei auch magnetisiert wird. Dies ist muß hinsichtlich der Energie des von ihr ausgehen- beispielsweise praktisch bei allen Stahlkaltverarbeiden Strahlenbündels so gewählt werden,· daß die tungsverfahren der Fall, beispielsweise beim Kalt-Dicke des vorbeilaufenden Bandes größer ist als eine walzen. Es ist weiterhin auch bekannt, daß bewegte von der Strahlung aus gesehen »unendliche Dicke«. Ladungsteilchen durch ein Magnetfeld abgelenkt Falls die Oberfläche -des sich bewegenden Bandes in 10 werden.Reflectance meter for beta rays, which can occur if the material to be measured has a preferably the radiation source and the beam-variable magnetization. It is ■ a ventilation detector Arranged in a single housing that is common to many metalworking processes will move near one side of the - with or without the application of a magnetic field the steel belt arranged. The radiation source 5 workpiece is also magnetized incidentally. This is must go out with regard to the energy of it - for example practically with all steel cold processing Beams are chosen so that the processing method is the case, for example with cold thickness of the passing belt is larger than a roll. It is also known to be moving From the point of view of radiation, »infinite thickness«. Charge particles deflected by a magnetic field If the surface of the moving belt in 10 become.
einem bestimmten Abstand von der Strahlungsquelle Obwohl zu erwarten ist, daß die Ablenkung vona certain distance from the radiation source Although it is expected that the deflection of
und dem Strahlungsdetektor gehalten wird, ist das hochenergetischen Elektronen in solchen zufälligenand the radiation detector is held, the high-energy electrons in such is random
Anzeigesignal des Strahlungsdetektors eine Funktion Magnetfeldern gering ist, hat sich herausge-If the display signal of the radiation detector is a function of magnetic fields, it has been found
der Härte des Bandes. stellt, daß dieser Effekt bei der Härtemessungthe hardness of the tape. represents that this effect in the hardness measurement
Das Signal des Detektors kann leicht mit der 15 unter Verwendung der Rückstreuungsstrahlung beHärte des Bandes mit Hilfe eines bekannten Ver- trächtlich ist. Verwendet man beispielsweise das fahrens in Beziehung gesetzt werden, das gewöhnlich Kryptonisotop 85 als Strahlungsquelle und setzt beizur Eichung von die Rückstreuung ausnützenden spielsweise das Ausgangssignal des Strahlungs-Dickenmeßgeräteri verwendet wird. Dieses Verfahren detektors in eine Spannung von ungefähr 15 Volt um, ist beispielsweise näher in der USA.-Patentschrift ao dann findet man unter bestimmten Bedingungen, daß 2 951161 beschrieben. Im wesentlichen wird eine sich die Spannung bei Anwendung eines Magnet-Kurve gezeichnet, welche das Detektorsignal in Ab- feldes um ungefähr ein Millivolt pro Gauß erhöht, hängigkeit der nach einem anderen Verfahren gemes- Zur Erzielung optimaler Ergebnisse sollte daher das senen Härte von verschiedenen Proben zeigt. Für den Werkstück entmagnetisiert werden, bevor seine Härtebereich, der auf einer Härteskala des Anzeige- 25 Härte unter Anwendung von Strahlung gemessen Instrumentes vorgesehen ist, wird der entsprechende wird. Demnach ist weiterhin Gegenstand der Erfin-Bereich der Kurve gewählt. Die Eichung des Instru- dung eine Vorrichtung zur Durchführung des Vermentes wird nun abgeschlossen, in dem zwei Poten- fahrens unter Verwendung eines Meßgerätes zum tiometer der Meßschaltung entsprechend der Ordi- Messen der reflektierten Betastrahlung, welche nate und der Neigung der Kurve in der Mitte des 30 dadurch gekennzeichnet ist, daß entlang der Bewe-Bereiches eingestellt werden. Bei einem Betastrah- gungsbahn des Werkstückes vor dem Meßgerät eine lungsreflexionsmeßgerät ist die Änderung des Detek- Einrichtung zur fortlaufenden Entmagnetisierung des torsignals in Abhängigkeit von Änderungen der Werkstückes vorgesehen ist.The signal from the detector can easily be compared with the 15 using the backscattered radiation of the tape with the help of a known suspect. For example, if you use the are related to the usually krypton isotope 85 as a radiation source and is used Calibration of the backscatter exploiting, for example, the output signal of the radiation thickness measuring device is used. This process detector in a voltage of about 15 volts, is, for example, more detailed in the USA patent specification ao then, under certain conditions, one finds that 2 951161. Essentially, this is the voltage curve when applying a magnet drawn, which increases the detector signal in Abfeldes by approximately one millivolt per Gaussian, The dependency of the measured by a different method should therefore be used shows hardness of different samples. For the workpiece to be demagnetized before its Hardness range measured on a hardness scale indicating 25 hardness using radiation Instrument is provided, the corresponding one will be. Accordingly, the subject of the invention area is still chosen the curve. The calibration of the instruction is a device for the implementation of the Vermentes is now completed, in which two poten- tial driving using a measuring device for tiometer of the measuring circuit according to the ordi- measure the reflected beta radiation, which nate and the slope of the curve in the middle of 30 is characterized in that along the moving range can be set. In the case of a beta radiation path of the workpiece in front of the measuring device, a lungsreflexionsmeßgerät is the change of the Detek device for the continuous demagnetization of the gate signals is provided as a function of changes in the workpiece.
Härte ziemlich gering im Vergleich zur Änderung des Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeich-Detektorsignals
bei Änderungen der Zusammen- 35 nungen erläutert. In denen zeigt
setzung. Aus dem folgenden Beispiel kann man die F i g. 1 eine graphische Darstellung des Ausgangsrelative
Größe des Härteeffektes abschätzen. Eine signals eines Strahlungsmeßgerätes in Abhängigkeit
völlig gehärtete Stahlprobe wird zunächst mit Hilfe vom Gewicht pro Flächeneinheit eines Werkstoffes
des Strahlungsmeßgerätes gemessen. Die Probe wird mit der Härte M1, M2 und M3,
dann in einer vorgegebenen Atmosphäre geglüht, um 40 F i g. 2 eine graphische Darstellung des Ausgangseme
Änderung der Zusammensetzung der Probe zu signals des Strahlungsmeßgerätes in Abhängigkeit
vermeiden. Anschließend wird dann die Probe wieder von der Härte undHardness quite small compared to the change of the invention 35 calculations will be explained in more detail with reference to drawing detector signal with changes in the cooperation. In which shows
settlement. From the following example one can see the FIG. 1 a graphical representation of the initial relative size of the hardness effect estimate. A signal from a radiation measuring device that is completely hardened as a function of the steel sample is first measured with the aid of the weight per unit area of a material of the radiation measuring device. The sample is made with hardness M 1 , M 2 and M 3 ,
then annealed in a given atmosphere to 40 F i g. 2 shows a graphic representation of the output emitting a change in the composition of the sample as a function of the signal of the radiation measuring device. Subsequently, the sample is then again of the hardness and
mit Hilfe des Strahlungsmeßgerätes gemessen, wobei F i g. 3 eine schematische Seitenansicht einer Vor-measured with the aid of the radiation measuring device, where F i g. 3 a schematic side view of a front
man eine Abnahme des Detektorausgangssignals in richtung zur Durchführung des Verfahrens nacha decrease in the detector output signal in the direction of performing the method according to
der Größenordnung von 2% feststellt. Vergleichs- 45 Erfindung.of the order of 2%. Comparative 45 Invention.
weise beträgt der Unterschied 30 bis 4O°/o, wenn eine In der Stahlindustrie gibt es verschiedene Verfahaus reinem Zinn bestehende Probe und eine aus Stahl ren Zur Herstellung von Stählen bestimmter Härte, bestehende Probe gemessen werden. Das Strahlungs- Dabei wird gewöhnlich der Stahl kaltgewalzt und meßgerät arbeitet also bei Verwendung als Härte- wärmebehandelt. Durch Steuerung der Wärmebehandmeßgerät mit einem verhältnismäßig niedrigen 50 lungstemperatur und der Abkühlungsgeschwindigkeit Signal-Geräusch-Verhältnis. kann man dem Stahl verschiedene Härte verleihen., the difference is 30 to 4O ° / o, when an I n the steel industry, there are different Verfahaus pure tin existing sample and a ren steel Z for the production of steels of certain hardness, existing sample be measured. The radiation is usually cold-rolled and the measuring device works when it is used as a hardening heat-treated. By controlling the heat treatment measuring device with a relatively low 50 ment temperature and the cooling speed signal-to-noise ratio. the steel can be given different degrees of hardness.
Das Meßverfahren nach der Erfindung hat sich Die maximal erzielbare Härte hängt großenteils vomThe measuring method according to the invention has The maximum achievable hardness depends largely on the
jedoch als sehr praktisch herausgestellt, da mit ihm Kohlenstoffgehalt des Ausgangsmaterials ab.However, it turned out to be very practical, since with it the carbon content of the starting material decreases.
ohne Berührung des zu messenden Materials bei ""Handelt es sich beim MaterialM um einen rost-without touching the material to be measured with "" If the material M is a rusty
irgendeiner Bandgeschwindigkeit und unabhängig 55 freien Stahl mit gleichmäßiger chemischer Zusam-any belt speed and independently 55 free steel with uniform chemical composition
von Dickenänderungen, Temperaturänderungen und mensetzung und werden Proben dieses Stahls nachof thickness changes, temperature changes and composition and are samples of this steel after
anderen bestimmten, Änderungen die Härte des dem Verfahren der Erfindung gemessen, dann läßtother determined, changes the hardness of the method of the invention measured, then lets
Materials zerstörungsfrei gemessen werden kann. Die sich eine in F i g. 1 gezeigte Kurve zeichnen, welcheMaterial can be measured non-destructively. The one shown in FIG. 1 draw the curve shown, which
Ergebnisse sind sehr günstig, wenn man sie mit den das Ausgangssignal des Meßgerätes in AbhängigkeitResults are very favorable when compared with the output signal of the measuring device
Ergebnissen vergleicht, die von zur Messung der 60 vom Gewicht pro Flächeneinheit zeigt. Falls keinComparing results obtained by measuring the 60 weight per unit area shows. If not
Härte verwendeten' Wirbelstrom- oder magnetischen Material vorhanden ist, d. h. bei einer MaterialdickeHardness used 'eddy current or magnetic material is present, d. H. at a material thickness
Einrichtungen geliefert werden. Darüber hinaus ist gleich 0, ist das Ausgangssignal nicht 0, sondern hatFacilities are delivered. In addition, if it is equal to 0, the output signal is not 0 but has
das Meßverfahren nach der Erfindung viel leichter einen Wert R0, der unter anderem von Streustrahlungthe measuring method according to the invention much easier a value R 0 , which, among other things, from scattered radiation
durchzuführen, und die Ergebnisse können viel ein- und der an Luftmolekülen vor dem Meßgerät reflek-to be carried out, and the results can have a lot of influence on the air molecules in front of the measuring device.
facher gedeutet werden. 65 tierten Strahlung herrührt. Wird Material mit immerbe interpreted more often. 6 5 based radiation. Will material with always
Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß bei größerer Dicke vor dem Meßgerät angeordnet, dannIt has also been found that if the thickness is greater, then placed in front of the measuring device
Durchführung der Härtemessung unter Verwendung nimmt das Signal zu, bis es bei einem Wert in derCarrying out the hardness measurement using the signal increases until it reaches a value in the
einer Betastrahlungsquelle, ein wesentlicher Fehler Nähe von Wi schließlich einen asymptotischena beta radiation source, a major flaw near Wi eventually an asymptotic one
Maximalwert erreicht. Das Signal ändert sich bei über diesem Maximalwert liegenden Werten nicht mehr wesentlich. Die Kurven M1, M2 und M3 gelten für drei Proben aus rostfreiem Stahl mit verschiedener Härte. Die Härte nimmt von M1 nach M3 zu. Aus diesen Kurven ist ersichtlich, daß das Reflexionsvermögen eines gegebenen Materials eine Funktion der Härte dieses Materials ist. Man kann daher eine Beziehung zwischen dem Detektorsignal und der Härte aufstellen» wenn die Dicke des gemessenen Materials größer ist als der Wert Wi. Dieser Wert wird als »unendliche Dicke« des Materials bezeichnet, bei der das Material einen im wesentlichen unendlichen Strahlungsabsorber darstellt.Maximum value reached. The signal no longer changes significantly at values above this maximum value. The curves M 1 , M 2 and M 3 apply to three samples made of stainless steel with different hardnesses. The hardness increases from M 1 to M 3 . It can be seen from these curves that the reflectivity of a given material is a function of the hardness of that material. It is therefore possible to establish a relationship between the detector signal and the hardness »if the thickness of the measured material is greater than the value Wi. This value is referred to as the "infinite thickness" of the material, at which the material is an essentially infinite radiation absorber.
Die unendliche Dicke eines gegebenen Materials hängt großenteils von der Energie der radioaktiven Strahlungsquelle ab. Da die Dicke des Materials eine Grenze festlegt, unterhalb der die oben beschriebene Apparatur sowohl auf Schwankungen der Dicke als auch auf Schwankungen der Härte anspricht, verwendet man vorzugsweise eine radioaktive Strahlungsquelle, die eine Korpuskularstrahlung mit verhältnismäßig niedrigem Energieinhalt aussendet. Für diesen Zweck ist ein radioaktives Isotop wie Krypton-85 ideal geeignet. In diesem Falle besitzt Wi a5 einen Wert von ungefähr 50 mg/cm2. Bei Verwendung von Krypton-85 als Strahlungsquelle kann man die Härte von aus rostfreiem Stahl bestehenden Proben mit einer Dicke bis herunter zu 0,1 mm genau messen.The infinite thickness of a given material depends in large part on the energy of the radioactive radiation source. Since the thickness of the material defines a limit below which the apparatus described above responds both to fluctuations in thickness and to fluctuations in hardness, a radioactive radiation source is preferably used which emits corpuscular radiation with a relatively low energy content. A radioactive isotope such as krypton-85 is ideally suited for this purpose. In this case, Wi a5 has a value of about 50 mg / cm 2 . Using Krypton-85 as the radiation source, one can measure the hardness of stainless steel specimens with a thickness down to 0.1 mm with accuracy.
In F i g. 2 ist eine die Abhängigkeit des Detektorsignals von der relativen Härte darstellende Kurve gezeigt, die unter Verwendung der Kurven nach F i g. 1 gewonnen wurde. Die Abszisse der Kurve nach F i g. 2 kann in Rockwelleinheiten, Brinelleinheiten usw. beschriftet werden, jedoch ist aus Gründen der Klarheit eine spezielle Unterteilung unterblieben. Aus der in F i g. 2 gezeigten Kurve 32 ist ersichtlich, daß das Signal des Meßgerätes mit der Härte zunimmt. Die Kurve 32 zeigt eine leichte Krümmung bei größeren Härtewerten. Zur Erzielung einer genauen Anzeige der Härte kann das Meßgerät leicht so geeicht werden, daß die Nichtlinearitäten der Kurve 32 kompensiert werden.In Fig. 2 is a graph showing the dependence of the detector signal on relative hardness shown, which using the curves of FIG. 1 was won. The abscissa of the curve according to FIG. 2 can be labeled in rock wave units, brinelle units, etc., but is off For the sake of clarity, no special subdivision has been made. From the in F i g. Curve 32 shown in FIG it can be seen that the signal from the measuring device increases with hardness. The curve 32 shows a slight one Curvature at higher hardness values. To obtain an accurate display of the hardness, the measuring device can easily be calibrated so that the non-linearities of curve 32 are compensated.
In F i g. 3 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Das Meßgerät 40 wird zur Messung der Härte eines Stahlbandes 10 verwendet. Da zwischen dem Meßgerät 40 und dem Band 10 ein vorgegebener Abstand aufrechterhalten werden muß, sind drei Walzen 54, und 58 vorgesehen. Das Band wird so über die Walze 56 gebogen, daß ein Flattern des Bandes 10 im wesentlichen verhindert wird. Da auf das Band 10 ein Zug ausgeübt wird, ist der Abstand zwischen· Stahlband 10 und Meßgerät 40 immer konstant. Das Meßgerät 40 enthält eine Strahlungsquelle und einen Detektor und kann beispielsweise periodisch quer zur Laufrichtung des Stahlbandes verschoben werden. Unmittelbar vor der Walze 54 ist oberhalb des Stahlbandes 10 eine Entmagnetisierungseinrichtung angeordnet, durch welche das Stahlband 10 vor der Härtemessung entmagnetisiert wird. Die Entmagnetisierungseinrichtung 200 wird mit Wechselstrom betrieben, dessen Frequenz so hoch ist, daß eine gleichmäßige Entmagnetisierung bei vorgegebener Bandgeschwindigkeit erzielt wird.In Fig. 3 shows an apparatus for carrying out the method according to the invention. That Meter 40 is used to measure the hardness of a steel strip 10. Because between the meter 40 and the belt 10 a predetermined distance must be maintained, are three rollers 54, and 58 provided. The tape is bent over the roller 56 so that fluttering of the tape 10 is essentially prevented. Since a tension is exerted on the belt 10, the distance between Steel band 10 and measuring device 40 always constant. The meter 40 includes a radiation source and a Detector and can for example be moved periodically transversely to the running direction of the steel belt. Immediately in front of the roller 54, above the steel strip 10, there is a demagnetization device arranged, through which the steel strip 10 is demagnetized before the hardness measurement. The degaussing device 200 is operated with alternating current, the frequency of which is so high that a uniform demagnetization at a given Belt speed is achieved.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEJ24389A DE1228439B (en) | 1963-09-06 | 1963-09-06 | Method and device for measuring the hardness of a metallic object |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB3536863A GB1038998A (en) | 1963-09-06 | 1963-09-06 | Measuring hardness by using beta radiation |
| DEJ24389A DE1228439B (en) | 1963-09-06 | 1963-09-06 | Method and device for measuring the hardness of a metallic object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1228439B true DE1228439B (en) | 1966-11-10 |
Family
ID=25982468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEJ24389A Pending DE1228439B (en) | 1963-09-06 | 1963-09-06 | Method and device for measuring the hardness of a metallic object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1228439B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2938124A (en) * | 1956-06-14 | 1960-05-24 | Thomas F Boyd | Portable beta radiation thickness gage |
| US2951161A (en) * | 1957-05-31 | 1960-08-30 | Industrial Nucleonics Corp | Cascade standardization |
-
1963
- 1963-09-06 DE DEJ24389A patent/DE1228439B/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2938124A (en) * | 1956-06-14 | 1960-05-24 | Thomas F Boyd | Portable beta radiation thickness gage |
| US2951161A (en) * | 1957-05-31 | 1960-08-30 | Industrial Nucleonics Corp | Cascade standardization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69222989T2 (en) | MAGNETIC VERIFICATION PROCEDURE AND DEVICE THEREOF | |
| EP0465797B1 (en) | Apparatus for measuring the iron content in zinc layers | |
| DE2357755B2 (en) | Method for determining the infinitesimal hardness behavior (IHV) of surfaces | |
| DE2050653B2 (en) | Method for operating a halogen detection diode and arrangement for carrying out the method | |
| EP1877760B1 (en) | Method and device for the online determination of the ash content of a substance conveyed on a conveying means, and device for carrying out such an online determination | |
| DE1228439B (en) | Method and device for measuring the hardness of a metallic object | |
| DE2928324A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OZONE IN WATER | |
| EP2350636B1 (en) | Method for the automated measuring of the residual magnetic field strength of magnetized ferromagnetic workpieces | |
| DE2213983C3 (en) | Material testing device | |
| DE1773318A1 (en) | Method and device for the analysis of materials | |
| DE2533373C3 (en) | Method and device for measuring a spring force for investigations into the relaxation behavior of leaf springs | |
| AT522475B1 (en) | Device for recording losses and inhomogeneities in electrical steel sheets without taking samples | |
| DE1094987B (en) | Device for measuring the thickness of a coating on a base material | |
| DE102019003491A1 (en) | Testing of the coercive field strength of magnetic pigments | |
| DD259032A1 (en) | METHOD FOR CHECKING THE THICKNESS OF SOLIDS IN THE PRODUCTION PROCESS | |
| DE2411459C3 (en) | Method for determining the material fatigue of a test specimen | |
| DE841806C (en) | Device for determining duplication in sheet metal | |
| DE847203C (en) | Method and device for non-contact measurement of the thickness of strip-shaped material | |
| DE1773645B2 (en) | PROCESS FOR DETERMINING THE PROPORTIONAL COMPOSITION OF A SHEET COMPONENT OF A BASIC COMPONENT AND A FILLER COMPONENT | |
| DE4028043A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ANALYZING AND DETERMINING THE CONCENTRATION OF ELEMENTS IN THE SURFACE AREA OF OBJECTS | |
| DE3936719A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING PAPER INFORMATION | |
| AT358846B (en) | DEVICE FOR X-RAY GENOMETRIC EXAMINATION OF SAMPLES FROM COLLOID STRUCTURES | |
| DE1573447A1 (en) | Method and device for measuring the yield strength of metals during rolling | |
| DE1013903B (en) | Fully automatic sedimentation scale | |
| DE2400283A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ULTRASOUND TESTING |