Detectability of Thermomechanical Surface Damages on Quenched and Tempered, Nitrided and Case-Hardened Steels by Barkhausen Noise Analysis
-
R. Jedamski
,
B. Gerhardt
Abstract
Magnetic Barkhausen noise analysis is an already industrially used method for the detection of grinding burn and offers several advantages over the established nital etching test with respect to objectivity, cost savings as well as occupational safety and environmental protection. Studies on the detectability of damages and influencing factors such as the condition of the surface zone prior to grinding have so far only existed in isolated cases and mostly limited to a few widely used case-hardened steels. For this reason, various steel grades used in particular in the aerospace sector were considered in this study. For one quenched and tempered, one nitrided and two case-hardened steels, the detectability of damages by means of Barkhausen noise and the influence of different heat treatment parameters were investigated. It was shown that the use of Barkhausen noise analysis is also possible on these steel grades and enables more reliable damage detection than nital etching.
Kurzfassung
Die magnetische Barkhausenrauschanalyse ist ein bereits industriell genutztes Verfahren zur Schleifbranddetektion und bietet gegenüber der etablierten Nitalätzprüfung einige Vorteile bezüglich Objektivität, Kosteneinsparung sowie Arbeits-und Umweltschutz. Studien zur Detektierbarkeit von Schädigungen und Einflussfaktoren wie dem Randzonenzustand vor dem Schleifen existieren bisher nur vereinzelt und meist begrenzt auf wenige weit verbreitete Einsatzstähle. Daher wurden in dieser Studie verschiedene, insbesondere im Luftfahrtbereich zum Einsatz kommende, Stahlgüten betrachtet. Für einen Vergütungs-, einen Nitrier- und zwei Einsatzstähle wurden die Detektierbarkeit von Schädigungen mittels Barkhausenrauschen sowie Einflüsse unterschiedlicher Wärmebehandlungsparameter untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass der Einsatz der Barkhausenrauschanalyse auch an diesen Stahlgüten möglich ist und eine zuverlässigere Schädigungsdetektion als die Nitalätzung ermöglicht.
Danksagung
Die Arbeit wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Projektes PECOGEAR im Programm LuFo5-3 gefördert. Die Autoren danken dem BMWK für die finanzielle Unterstützung.
Acknowledgements
This work was supported by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action (BMWK) as part of the PECOGEAR project in the LuFo5-3 program. The authors thank the BMWK for the financial support.
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