Лаборатория магнитных методов контроля

ЛАБОРАТОРИЯ МАГНИТНЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ

ОБЗОРПРИБОРЫЭТАЛОНКОНТАКТЫ

Лаборатория магнитных методов контроля

создана в 1970 г. доктором технических наук,
профессором М.А.Мельгуем

Лаборатория магнитных методов контроля основана 1 декабря 1970 г. на базе группы магнитоструктурного анализа Отдела физики неразрушающего контроля Академии наук БССР.
За время существования в ней подготовлено 3 доктора наук и 7 кандидатов наук. В данный момент в лаборатории работает 13 человек, в том числе 2 доктора наук и 4 кандидата наук.
Основным научным направлением лаборатории является установление взаимосвязей между магнитными и прочностными характеристиками и структурой ферромагнитных материалов и изделий, исследование процессов перемагничивания ферромагнетиков в квазистатических и импульсных магнитных полях, разработка магнитных методов и средств контроля прочностных характеристик и структуры объекта котнроля, создание новых высокопроизводительных методов и средств магнитных измерений, методов и средств метрологического обеспечения приборов магнитного контроля.
В лаборатории сформирована широко известная школа магнитных методов контроля прочностных характеристик и структуры ферромагнитных материалов и изделий из них.
Созданные на основе проводимых в лаборатории исследований методы и средства контроля значительно превосходят имеющиеся немногочисленные аналоги.
Разработанные средства контроля имеют узаконенное метрологическое обеспечение, прошли государственные испытания или гоcударственную метрологическую аттестацию, что способствовало их широкому внедрению.

Вклад лаборатории в развитие этого научного направления можно оценить по количеству научных трудов — 450, авторских свидетельств СССР — 91, патентов Республики Беларусь — 13, патентов зарубежных стран — 46, проданных лицензий — 8.
Работы лаборатории докладывались на многих международных конференциях (Минск, Москва, Санкт-Петербург, Амстердам, Берлин, Дели, Ливерпуль, Копенгаген, Дрезден, Рим, Барселона, Монреаль и др.).
Работы лаборатории удостоены Государственной премии БССР
(1976 г., Мельгуй М.А.) и премии Совета Министров СССР (1991 г., Мельгуй М.А., Матюк В.Ф.).

Основные направления НИОКР

ориентированные фундаментальные исследования:

  • процессов намагничивания ферромагнетиков, в том числе с неоднородной структурой, в однородных и неоднородных квазистатических и импульсных магнитных полях;
  • взаимосвязи между магнитными параметрами и прочностными свойствами ферромагнитных материалов;
  • математических моделей явления магнитного гистерезиса;
  • влияния размеров и формы тела на процессы намагничивания;
  • гистерезиса остаточной намагниченности при импульсном намагничивании.

прикладные исследования:

  •  по разработке новых методов контроля механических свойств и качества термообработки ферромагнитных материалов и изделий;
  • по оптимизации параметров систем импульсного намагничивания с заданными амплитудными и временными характеристиками;
  • по синтезу магнитных полей с заданным пространственным и временным распределением;
  • по разработке принципов построения средств измерения магнитных полей и магнитных характеристик ферромагнитных материалов и изделий;
  • по разработке методик метрологического обеспечения средств магнитного контроля.

разработки:

  •  импульсные магнитные анализаторы структуры, механических свойств и качества термообработки ферромагнитных материалов и изделий;
  • импульсные магнитные поточные контролеры структуры и механических свойств стального проката, движущегося в потоке производства со скоростью до 25 м/с;
  • приборы для контроля механических свойств металла сварного шва и околошовной зоны;
  • Национальный эталон магнитной индукции Республики Беларусь;
  • установка для измерения магнитных свойств ферромагнитных материалов;
  • средства метрологического обеспечения приборов магнитного контроля.

Научные достижения лаборатории связаны с установлением взаимосвязи между магнитными и механическими свойствами и структурой широкой номенклатуры сталей после различных видов термической обработки.
Созданы математические модели, описывающие основную кривую намагничивания, предельную и частные петли магнитного гистерезиса. Получены аналитические выражения для описания центрального коэффициента размагничивания стержней круглого и прямоугольного сечений с учетом магнитных свойств материала.
Установлены закономерности распределения напряженности поля остаточной намагниченности при разных режимах локального импульсного намагничивания, магнитных свойствах материала, размерах и форме изделий, в том числе явление гистерезиса остаточной намагниченности. Рассчитано распределение намагниченности внутри и поля над поверхностью плоских и полых цилиндрических изделий, находящихся в однородном и неоднородном магнитных полях
Разработаны методики расчета параметров разрядной цепи и ее элементов для формирования импульсов магнитного поля максимальной амплитуды с заданными длительностями импульсов и их фронтов при выбранных размерах соленоида.

  1. Мельгуй М.А. Магнитный контроль механических свойств сталей. — Мн.: Наука и техника, 1980. — 184 с.
  2. Мельгуй М.А., Шидловская Э.А., Востриков А.А., Пятунин Г.А., Пиунов В.Д. Неразрушающий контроль механических свойств сталей для глубокой штамповки. — Сталь, 1977, № 2, с. 167-170
  3. Мельгуй М.А., Матюк В.Ф. Исследование возможности отстройки от влияния изменений зазора между преобразователем и контролируемым материалом при импульсном магнитном методе контроля. — Дефектоскопия, 1981, № 6, с. 74-79
  4. Мельгуй М.А., Кратиров В.Б. Аномальный гистерезис поля остаточной намагниченности ферромагнетика импульсным магнитным полем. — Дефектоскопия, 1986, № 12, с. 64-70
  5. Мельгуй М.А., Матюк В.Ф., Пиунов В.Д. Метрологическое обеспечение приборов импульсного магнитного контроля ферромагнитных материалов. — Весцi АН БССР. Сер. фiз.-тэхн. навук, 1987, № 2, с. 107-112
  6. Мельгуй М.А. Формулы для описания нелинейных и гистерезисных свойств ферромагнетиков. — Дефектоскопия, 1987, № 11, с. 3-10
  7. Матюк В.Ф. Улучшение характеристик средств импульсного магнитного контроля движущегося листового проката. — Дефектоскопия, 1989, № 9, с. 52-58
  8. Матюк В.Ф. Топография поля остаточной намагниченности над поверхностью ферромагнитного листа, локально намагниченного полем накладного соленоида. — Дефектоскопия, 1995, № 11, с. 60-69
  9. Матюк В.Ф. Особенности влияния амплитуды и числа импульсов магнитного поля на величину градиента нормальной составляющей напряженности поля остаточной намагниченности при локальном намагничивании толстых изделий. — Дефектоскопия, 1996, № 3, с. 18-24
  10. Матюк В.Ф. Использование аномальной зависимости градиента нормальной составляющей поля остаточной намагниченности для контроля механических свойств изделий с защитными неметаллическими покрытиями. — Дефектоскопия, 1996, № 3, с. 30-36
  11. Матюк В.Ф., Осипов А.А., Кратиров В.Б. Определение толщины упрочненного слоя по изменениям формы петли гистерезиса. — Дефектоскопия, 1997, № 9, с. 32-41
  12. Матюк В.Ф. Импульсный магнитный контроль прочностных характеристик ферромагнитных изделий. — Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук, 1998, № 4, с. 114-118
  13. Матюк В.Ф., Стрелюхин А.В. Оптимизация размеров намагничивающих систем средств импульсного магнитного контроля. — Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1999, № 2, с. 39-44
  14. Матюк В.Ф., Чурило В.Р., Стрелюхин А.В. Численное моделирование поля остаточной намагниченности плоского ферромагнитного диска при его импульсном намагничивании. — Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук, 1999, № 4, с. 66-72
  15. Матюк В.Ф., Осипов А.А. Некоторые замечания о центральном размагничивающем факторе тел разной формы. I. Коэффициент размагничивания эллипсоидов и цилиндров. — Дефектоскопия, 1999, № 7, с. 41-49
  16. Матюк В.Ф., Осипов А.А. Некоторые замечания о центральном размагничивающем факторе тел разной формы. II. Коэффициент размагничивания стержней прямоугольного сечения. — Дефектоскопия, 2000, № 1, с. 37-44
  17. Матюк В.Ф., Пряхин А.Е., Мельгуй М.А., Пиунов В.Д. Следящий ЯМР-магнитометр высокой точности на базе измерителя магнитной индукции Ш1-1. — Метрология и приборостроение, 2001, № 1-2, с. 39-41
  18. Матюк В.Ф., Мельгуй М.А., Осипов А.А., Пиунов В.Д., Кулагин В.Н. Импульсный магнитный анализатор ИМА-4М. — Дефектоскопия, 2003, № 3, с. 47-53
  19. Матюк В.Ф., Гончаренко С.А., Хартманн Х., Райхельт Х. Современное состояние неразрушающего контроля механических свойств и штампуемости листового проката сталей в технологическом потоке производства. — Дефектоскопия, 2003, № 5, с. 19-60
  20. Матюк В.Ф., Мельгуй М.А., Осипов А.А., Кратиров В.Б., Любарец А.Л., Шептуро С.В. О возможности контроля механических свойств стали 50ХГФА импульсным магнитным методом. — Дефектоскопия, 2003, № 9, с. 28-36
  21. Матюк В.Ф., Мельгуй М.А., Осипов А.А., Кратиров В.Б., Любарец А.Л., Шептуро С.В. Исследование возможности магнитного контроля механических свойств рессорно-пружинной стали 60С2. — Весцi НАН Беларусi. Сер.фiз.-тэхн. навук, 2004, № 1, с.112 – 120
  22. Матюк В.Ф., Осипов А.А. Математическая модель петли магнитного гистерезиса. — Доклады НАН Беларуси, 2004, т. 48, № 2, с.52-55
  23. Матюк В.Ф., Осипов А.А. Математическая модель намагничивания ферромагнетиков.- Доклады НАН Беларуси, 2004, т. 48, № 5, с.43-45