DEVICE FOR NON DESTRUCTIVE MEASURING OF THE CASE HARDENING DEPTH OF A MATERIAL

Abstract: 1. A device for the non-destructive measuring of the hardening depth of materials having a magnetization yoke (5) which can be placed with its two magnetic poles (9) on the material (1) to be examined and the exciting coil (6) of which is connected to a bipolar power-supply unit (7) to control the hysteresis curve of the material (1) to be examined and between the magnetic poles (9) of which there are disposed an H-field measuring device (16) to detect the tangential field strength and an inductive receiver (10) which are connected to a switching network (14, 17) which determines the noise amplitude of the noise voltage delivered by the inductive receiver (10) depending on the tangential field strength and the tangential field strength associated with the maximum value of the noise amplitude, characterised in that the inductive receiver (10) feeds the switching network (14, 17) via an adjustable filter (13), the pass frequency of which can be raised by an evaluation circuit (17) during a measuring cycle until the noise maximum associated with the underlying structure (2) and appearing at the coercive field strength of the underlying structure (2) is suppressed and only the noise maximum appearing at the coercive field strength of the covering structure (3) can be measured, and that the hardening depth associated with the limit frequency thus determined by the evaluation circuit (17) can be displayed via an indicating device (18).

Description: Vorrichtung zum Messen von Werkstoffeigenschaften Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen von Werkstoffeigenschaften mit einem auf das zu untersuchende Material mit seinen beiden Magnetpolen aufsetzbaren Magnetisierungsjoch, dessen Erregerspule zum Durchsteuern der Hysteresekurve des zu untersuchenden Materials mit einem bipolaren Netzgerät verbunden ist und zwischen dessen Magnetpolen ein H-Feldmesser zur Erfassung der Tangentialfeldstärke angeordnet ist. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-A1-30 37 932 bekannt und verfügt zusätzlich zu dem H-Feldmesser zwischen den Magnetpolen über einen induktiven Aufnehmer zum Erfassen des Barkhausenrauschens oder über eine Wirbelstromspule, mit deren Hilfe die Überlagerungspermeabilität des Werkstoffes während des Durchsteuerns der Hysteresekurve erfassbar ist. Während die mit einem induktiven Aufnehmer ausgerüstete Vorrichtung die Koerzitivfeldstärke des untersuchten Werkstoffes durch Auswerten des Rauschmaximums und Bestimmen der dem Rauschmaximum zugeordneten Tangentialfeldstärke ermittelt, ermittelt die mit der Wirbelstromspule ausgerüstete Vorrichtung die Koerzitivfeldstärke dadurch, dass die von der Überlagerungspermeabilität des untersuchten Werkstoffes abhängige Impedanz der Wirbelstromspule gemessen wird und die der maximalen Impedanz zugeordnete Tangentialfeldstärke zur Bestimmung der Koerzitivfeldstärke herangezogen wird. Sowohl die mit dem induktiven Aufnehmer zur Erfassung des Barkhausenrauschens ausgerüstete Vorrichtung, als auch die mit der Wirbelstromspule ausgerüstete Vorrichtung gestatten lediglich eine Aussage über die im jeweiligen Wechselwirkungsvolumen der Messvorrichtungen vorhandene Koerzitivfeldstärke ohne Aussage über deren Verteilung. Aus diesem Grund können durch die Messungen der Koerzitivfeldstärke lediglich globale Aussagen über die mechanische Härte, die oft mit der Koerzitivfeldstärke korreliert (Zeitschrift für Metallkunde, Bd. 46 (1955), H. 5, S. 364/365) gemacht werden. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Bestimmung des Härteverlaufes rechtwinklig zur Oberfläche des untersuchten Werkstoffes gestatten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung mit einem induktiven Aufnehmer zum Erfassen des Barkhausenrauschens der induktive Aufnehmer den das Barkhausenrauschen messenden Schaltkreis über ein verstellbares Filter speist, dessen Durchlassfrequenz durch eine Auswerteschaltung während eines Messzyklus so weit erhöhbar ist, bis das dem Grundgefüge zugeordnete bei der Koerzitivfeldstärke des Grundgefüges auftretende Rauschmaximum unterdrückt und lediglich das bei der Koerzitivfeldstärke des Deckgefüges auftretende Rauschmaximum messbar ist, und dass die der so durch die Auswerteschaltung ermittelten Grenzfrequenz zugeordnete Einhärtetiefe über eine Anzeigevorrichtung darstellbar ist. Bei der mit der Wirbelstromspule ausgerüsteten Vorrichtung ist die Anordnung erfindungsgemäss so getroffen, dass dem Impedanzmessschaltkreis eine Auswerteschaltung zugeordnet ist, durch die die Prüffrequenz des die Wirbelstromspule speisenden Wechselstromgenerators verstellbar und durch die die der Einhärtetiefe zugeordnete Prüffrequenz feststellbar ist, bei der durch eine Veränderung der Prüffrequenz eine maximale Veränderung der einem Impedanzmaximum während des Durchsteuerns der Hystersekurve zugeordneten Tangentialfeldstärke auslösbar ist. Die Erfindung gestattet es somit, nicht nur durch Bestimmen der Koerzitivfeldstärke eine Aussage über die Härte der Werkstoffprobe zu machen, sondern auch darüber, wie dick die auf einer Werkstoffprobe vorhandene gehärtete Deckschicht ist. Dadurch kann auf umständlich durchzuführende metallographische zerstörende Prüfverfahren verzichtet werden, bei denen senkrecht zur Oberfläche des Prüflings ein Schliff hergestellt werden muss, um die Einhärtetiefe durch Mikrohärtemessung festzustellen. Gegenüber den auf Remanenzmessungen beruhenden Verfahren zur Bestimmung der Härtetiefe zeichnet sich die Erfindung ebenfalls dadurch aus, dass die Bestimmung der Einhärtetiefe schnell mit geringem Messaufwand in Aufsetztechnik möglich ist. Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungs beispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der das auszuwertende Signal von einem induktiven Aufnehmer geliefert wird und Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausfüh rungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrich tung, bei der das auszuwertende Signal mit Hilfe einer Wirbelstromspule gewonnen wird. In Fig. 1 ist vergrössert und schematisch ein Prüfling 1 dargestellt, der aus einem ferromagnetischen Material besteht und auf einem verhältnismässig weichen Grundgefüge 2 eine harte Deckschicht 3 aufweist. Die in Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung gestattet es, die Dicke der Deckschicht 3 und somit die Einhärtetiefe zerstörungsfrei zu bestimmen. Dazu ist auf die Oberfläche 4 des Prüflings 1 ein Magnetisierungsjoch 5 aufgesetzt, dessen schematisch durch einige Windungen dargestellte Erregerspule 6 mit den Ausgängen eines bipolaren Netzgerätes 7 verbunden ist. Das bipolare Netzgerät 7 wird mit Hilfe eines Funktionsgenerators 8 gesteuert, so dass das bipolare Netzgerät 7 beispielsweise einen sägezahnförmigen Strom in die Erregerspule 6 einprägt. Dadurch entsteht an den Enden 9 des Magnetisierungsioches 5 abwechselnd ein Nordpol und ein Südpol und in dem über den Prüfling geschlossenen Magnetkreis ein magnetischer Fluss, durch den die Hysteresekurve des Prüflings 1 mit der Deckschicht 3 und dem Grundgefüge 2 durchgesteuert wird. Die Frequenz der Durchsteuerung liegt zwischen 0,1 und 1000 Hz, vorzugsweise zwischen etwa 20 und 200 Hz. Bei der Durchsteuerung der Hysteresekurve werden die Blochwände des Prüflings 1 durch Wechselwirkung mit Gitterdefekten und untereinander in Potentialmulden festgehalten. Durch das vom Magnetisierungsjoch 5 erzeugte Magnetfeld werden Kräfte auf die Blochwände ausgeübt und sobald ein Potentialberg überschritten ist, bewegt sich die betreffende Blochwand, bis sie an einem anderen Potentialberg hängenbleibt. Diese impulsartige Magnetisierungsänderung induziert ein Spektrum von Mikro-Wirbelströmen, die an der Oberfläche 4 des Prüflings 1 gemessen werden können. Bei genauerer Auflösung der Hysteresekurve zeigt sich, dass diese eigentlich sägezahnförmig verläuft und dass der Prüfling 1 nicht nur kontinuierlich magnetisiert wird, sondern dass sprunghafte Magnetisierungsänderungen auftreten. Die sprunghaften Blochwandbewegungen, die ein Barkhausenereignis darstellen, erzeugen somit ein kontinuierliches Spektrum von Wirbelströmen, dessen einzelne Frequenzkomponenten auf ihrem Laufweg zur Oberfläche 4 infolge der frequenzabhängigen Wirbelstromdämpfung unterschiedlich abgeschwächt werden. Dabei gilt für die frequenzabhängige Wirbelstromdämpfung d: d ¯ exp - < (f = Frequenz) Aus diesem Grund gelangen die hochfrequenten Anteile des Barkhausenrauschens stärker gedämpft als die niederfrequenten Anteile zur Oberfläche 4. Das sowohl von dem Grundgefüge 2 als auch von der Deckschicht 3 bei der Durchsteuerung der Hysteresekurve ausgehende Barkhausenrauschen wird mit Hilfe eines induktiven Aufnehmers 10 erfasst, der gegen die Oberfläche 4 des Prüflings 1 anliegt. Der induktive Aufnehmer 10 kann als Luftspule oder als Tonbandkopf ausgebildet sein und ist über eine abgeschirmte Leitung 11 mit einem Vorverstärker 12 verbunden, dessen Verstärkung beispielsweise 60 dB betragen kann. Das am Ausgang des Vorverstärkers 12 zur Verfügung stehende breitbandige Spektrum des Barkhausenrauschens gelangt über ein Filter 13 zu einem Gleichrichter 14, so dass am Gleichrichterausgang 15 eine veränderliche Gleichspannung auftritt, deren Amplitude dem vom Filter 13 durchgelassenen Rauschsignal entspricht. Das im Prüfling 1 erzeugte Barkhausenrauschen verändert während des Durchsteuerns der Hysteresekurve seine Amplitude. Da bei der Bewegung einer 1800 Blochwand die Magnetisierungsänderung bezogen auf den Weg maximal ist, tritt das Maximum des Rauschens bei Eisenwerkstoffen dort auf, wo bevorzugt 1800 Blochwände bewegt werden. Dies ist bei der Koerzitivfeldstärke Hc der Fall. Die Koerzitivfeldstärke Hc ist mit der Härte korreliert, so dass die beim maximalen Rauschen vorhandene Tangentialfeldstärke an der Oberfläche 4 des Prüflings 1 ein Mass für die im Wechselwirkungsvolumen der Messanordnung vorhandene Härte ist. Zur Erfassung der Tangentialfeldstärke ist zwischen den Magnetpolen des Magnetisierungsjoches 5 in der Nähe des induktiven Aufnehmers 10 ein H-Feldmesser 16 angeordnet, der beispielsweise als Hallsonde realisiert sein kann. Der H-Feldmesser 16 ist ebenfalls wie der Gleichrichterausgang 15 elektrisch mit einer Auswerteschaltung 17 verbunden, die u.a. ermittelt, bei welcher vom H-Feldmesser 16 gemessenen Tangentialfeldstärke ein Rauschmaximum auftritt. Bei einem homogenen Prüfling ergibt sich lediglich ein Rauschmaximum bei einer bestimmten positiven Tangentialfeldstärke und ein entsprechendes Rauschmaximum bei der dem Betrag nach gleichen, aber der Richtung nach entgegengesetzten Tangentialfeldstärke. Diese die Koerzitivfeldstärke Hc darstellenden Tangentialfeldstärken können über eine Anzeigevorrichtung 18 von der Auswerteschaltung 17 ausgegeben werden. Erfindungsgemäss ist das Filter 13 über eine Steuerleitung 19 durch die Auswerteschaltung 17 in seiner Durch lassfrequenz verstellbar. Das Filter 13 kann als Bandfilter oder als Hochpass ausgebildet sein. Über die Steuerleitung 19 ist eine Verstellung derart möglich, dass bei einem Bandfilter die Mittenfrequenz zwischen etwa 1 kHz und 500 kHz oder dass bei einem Hochpass die Grenzfrequenz zwischen etwa 1 kHz und 500 kHz verstellt werden kann. Auf diese Weise kann die dem Gleichrichter 14 zugeführte Analysierfrequenz zu hohen oder niedrigeren Frequenzen verschoben werden. Infolge der frequenzabhängigen Wirbelstromdämpfung gelangen die hochfrequenten Anteile des Barkhausenrauschens des Grundgefüges 2 nur erheblich abgeschwächt zur Oberfläche 4. Die hochfrequenten Anteile des Barkhausenrauschens der Deckschicht 3 jedoch werden wegen der unmittelbaren Nähe zur Oberfläche 4 nur wenig abgeschwächt. Treten somit bei einer vorgegebenen Einstellung der Mittenfrequenz oder der Grenzfrequenz des Filters 13 im positiven Bereich und im negativen Bereich der Tangentialfeldstärke 2 Rauschmaxima auf, von denen das einer absolut kleineren Tangentialfeldstärke zugeordnete von dem weicheren Grundgefüge 2 und das der einer absolut grösseren Tangentialfeldstärke zugeordnete von der härteren Deckschicht 3 verursacht ist, so kann durch ein Erhöhen der Filterfrequenz erreicht werden, dass das dem Grundgefüge 2 zugeordnete Rauschmaximum mehr und mehr unterdrückt wird, weil die hohen Frequenzen des Barkhausenrauschens auf ihrem verhältnismässig langen Weg zur Oberfläche 4 stärker unterdrückt werden als die entsprechenden Frequenzen des auf die Deckschicht 3 zurückzuführenden Barkhausenrauschens. Zur Bestimmung der Härtetiefe, z.B. der Einhärtetiefe, wird über den durch die Auswerteschaltung 17, das Filter 13 und den Gleichrichter 14 geschlossenen Regelkreis die Filterfrequenz so lange erhöht, bis das dem weicheren Grundgefüge 2 zugeordnete Barkhausenrauschen nicht mehr festgestellt werden kann. Die dann von der Auswerteschaltung 17 über die Steuerleitung 19 bestimmte Frequenz des Filters 13 ist ein Mass für den Abstand des Grundgefüges 2 von der Oberfläche 4 und damit ein Mass für die Einhärtetiefe und die Dicke der Deckschicht 3. Je grösser die Einhärtetiefe und je dicker die Deckschicht 3 ist, umso mehr verschwinden die hochfrequenten Anteile im Barkhausenrauschen des Grundgefüges 2 und umso niedriger ist die von der Auswerteschaltung 17 bestimmte Grenzfrequenz oder Mittenfrequenz des Filters 13, wenn das Rauschmaximum des Barkhausenrauschens des Grundgefüges 2 gerade unterdrückt ist. Die Auswerteschaltung 17 berechnet die der Grenzfrequenz oder Mittenfrequenz des Filters 13 zugeordnete Analysiertiefe aufgrund der oben erwähnten frequenzabhängigen Wirbelstromdämpfung und zeigt das Ergebnis auf der Anzeigevorrichtung 18 an. Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung gestattet es somit, einerseits die Härtetiefe der Deckschicht 3 zu bestimmen, indem eine Frequenz und ein zugehöriger Dämpfungsweg bestimmt werden. Ausserdem gestattet es die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung, die Koerzitivfeldstärke des Grundgefüges 2 aufgrund der Lage des ersten Rauschmaximums bezüglich der Tangentialfeldstärke und die Koerzitivfeldstärke der Deckschicht 3 aufgrund der Lage des zweiten Rauschmaximums bezüglich der Tangentialfeldstärke zu bestimmen und über die Anzeigevorrichtung 18 wiederzugeben. In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das die Messung der Härtetiefe ebenfalls gestattet. Die in Fig. 2 dargestellten Teile, die mit den in Fig. 1 dargestellten Teilen übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Insbesondere erkennt man in Fig. 2 den Prüfling 1 mit dem Grundgefüge 2, dem Deckgefüge 3 und der Oberfläche 4, auf der das Magnetisierungsjoch 5 mit der Erregerspule 6 aufgesetzt ist, die über ein bipolares Netzgerät 7 erregt wird, dessen Ausgangsstrom bezüglich der Frequenz und der Form durch den Funktionsgenerator 8 bestimmt ist. Die Frequenz des Funktionsgenerators 8 und damit die Frequenz der Durchsteuerung der Hysteresekurve liegt zwischen etwa 0,1 und 1000 Hz. Vorzugsweise beträgt sie etwa 20 bis 200 Hz. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1, ist zwischen den Enden 9 des Magnetisierungsjoches 5 ein H-Feldmesser 16 angeordnet, durch den die jeweilige Tangentialfeldstärke während des Durchsteuerns der Hysteresekurve gemessen wird. Während des Durchsteuerns der Hysteresekurve verändert sich die Überlagerungspermeabilität. Sie hat in der Umgebung der Koerzitivfeldstärke Hc ein Maximum. Zur Bestimmung der Überlagerungspermeabilität und damit der Koerzitivfeldstärke Hc sowie der Härte, verfügt die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung über eine Wirbel- stromspule 21, die als Pfannkuchenspule oder als Ferritjoch ausgebildet sein kann und durch einen Stromgenerator 22 mit einem Wechselstrom versorgt wird, dessen Frequenz wesentlich höher ist als die Frequenz, mit der die Hysteresekurve durchgesteuert wird. Beim Überlagern des langsam durchgesteuerten Magnetfelds des Magnetisierungsjoches 5 durch das höherfrequente Magnetfeld der Wirbelstromspule 21 niedrigerer Amplitude, werden auf der Hysteresekurve lanzettförmige innere Schleifen durchgesteuert. Die dem höherfrequenten in die Wirbelstromspule 21 eingeprägten Strom zugeordnete Spannung wird mit einem Voltmeter 23 gemssen. Auf diese Weise kann die Impedanz der Wirbelstromspule 21 aus dem jeweiligen Strom und der jeweiligen Spannung ermittelt werden. Die jeweils ermittelte Impedanz ist eine Funktion der Überlagerungspermeabilität und ist daher bei der Koerzitivfeldstärke am grössten. Aus diesem Grund ergibt sich ein Maximum der Impedanz der Wirbelstromspule 21, wenn die vom H-Feldmesser erfasste Tangentialfeldstärke der Koerzitivfeldstärke entspricht. Die Auswerteschaltung 24 bestimmt aus den vom Stromgenerator 22 eingeprägten Stromwerten und den vom Voltmeter 23 gemessenen Spannungswerten die jeweilige Impedanz der Wirbelstromspule 21 und gestattet die Bestimmung und die Anzeige derjenigen Tangentialfeldstärke, bei der die gemessene bzw. errechnete Impedanz maximal ist. Die Prüffrequenz des Stromgenerators 22 kann über eine Steuerleitung 25 von der Auswerteschaltung 24 zwischen 1 kHz und 100 MHz, vorzugsweise zwischen 20 kHz und 2 MHz verstellt werden. In Abhängigkeit von der jeweiligen Stromgeneratorfrequenz ergibt sich für das Feld der Wirbelstromspule 21 eine Eindringtiefe ss gemäss der Gleichung EMI11.1 worin f die Prüffrequenz, ICLL\ die Überlagerungspermeabilität und ff die Leitfähigkeit des jeweiligen Mediums ist. Über die Steuerleitung 25 ist es der Auswerteschaltung 24 daher möglich, über eine Änderung der Prüffrequenz des Stromgenerators 22 die Eindringtiefe des Feldes der Wirbelstromspule 21 festzulegen. Bei niedrigen Prüffrequenzen für den Stromgenerator 22 ergibt sich aufgrund der oben erwähnten Standardeindringtiefe eine grosse Analysiertiefe für die Impedanzmessung und damit die Koerzitivfeldstärke. Die Auswerteschaltung 24 ist so aufgebaut, dass sie während einer Tiefenprofilmessung, bei der die Hysteresekurve mehrfach durchgesteuert wird, die Prüffrequenz des Stromgenerators 22 nach jeder durchgesteuerten Hysteresekurve erhöht. Dadurch verringert sich laufend die Analysiertiefe und das Wechselwirkungsvolumen. Bei sehr niedrigen Prüffrequenzen und hohen Analysiertiefen verschiebt sich die Lage des Maximums der von der Auswerteschaltung 24 berechneten Impedanz bezüglich der vom H-Feldmesser jeweils erfassten Tangentialfeldstärke nur unwesentlich. Im Verlauf der Erhöhungen der Prüffrequenz für jede nachfolgende Durchsteuerung der Hysteresekurve wird bei einer Eindringtiefe in der Grössenordnung der Einhärtetiefe ein Punkt erreicht, bei dem das Impedanzmaximum während des Durchsteuerns der Hysteresekurve in Bezug auf die Tangentialfeldstärke schneller zu grösseren Feldstärkewerten wandert. Bei weiteren Erhöhungen der Prüffrequenz während nachfolgender Hysteresekurven verschiebt sich die Lage des Impedanzmaximums erneut gerintügiger, wenn die Eindringtiefe des Feldes der Wirbelstromspule 21 geringer als die Dicke der Deckschicht 3 ist. Zur Bestimmung der Einhärtetiefe ermittelt die Auswerteschaltung 24 somit für alle Hysteresekurven die Tangentialfeldstärken, bei denen die Impedanz der Wirbelstromspule 21 maximal ist. Durch einen Vergleich der Lageveränderungen der Impedanzmaxima bei vorgegebenen Prüffrequenzänderungen bestimmt die Auswerteschaltung diejenige Prüffrequenz, bei der eine Frequenzänderung eine maximale Lageveränderung des Impedanzmaximums bezüglich der absoluten Tangentialfeldstärke auslöst. Diese Prüffrequenz ist ein Mass für die Einhärtetiefe und die Dicke der Deckschicht 3. Die Auswerteschaltung 24 gestattet unter Berücksichtigung der Überlagerungspermeabilität und der beispielsweise konstant angenommenen Leitfähigkeit eine Berechnung der der in der oben beschriebenen Weise ermittelten Prüffrequenz zugeordneten Eindringtiefe. Diese Eindringtiefe kann unmittelbar oder nach Korrektur durch eine Konstante und/oder einen Korrekturfaktor auf einer Anzeigevorrichtung 26 dargestellt werden. Das in Fig. 2 dargestellt Ausführungsbeispiel der Erfindung gestattet somit die Bestimmung einer Prüffrequenz und daraus eine Ableitung der Einhärtetiefe.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Messen von Werkstoffeigenschaften mit einem auf das zu untersuchende Material (1) mit seinen beiden Magnetpolen (9) aufsetzbaren Magnetisierungsjoch (5), dessen Erregerspule (6) zum Durchsteuern der Hysteresekurve des zu unter suchenden Materials (1) mit einem bipolaren Netz gerät (7) verbunden ist und zwischen dessen Mag netpolen (9) ein H-Feldmesser (16) zur Erfassung der Tangentialfeldstärke sowie ein induktiver Aufnehmer (10) angeordnet sind, die an einen Schaltkreis (14, 17) angeschlossen sind, der die Rauschamplitude der vom induktiven Aufnehmer gelieferten Rauschspannung in Abhängigkeit von der Tangentialfeldstärke und die dem maximalen Wert der Rauschamplitude zugeordnete Tangentialfeld stärke ermittelt, dadurch g e ke nnze i ch- ne t, dass der induktive Aufnehmer (10) den Schaltkreis (14, 17) über ein verstellbares Filter (13) speist, dessen Durchlassfrequenz durch eine Auswerteschaltung (17) während eines Messzyklus so weit erhöhbar ist, bis das dem Grundgefüge (2) zugeordnete bei der Koerzitivfeldstärke des Grund gefüges (2) auftretende Rauschmaximum unterdrückt und lediglich das bei der Koerzitivfeldstärke des Deckgefüges (3) auftretende Rauschmaximum messbar ist, und dass die der so durch die Auswerteschal tung (17) ermittelten Grenzfrequenz zugeordnete Härtetiefe über eine Anzeigevorrichtung (18) darstellbar ist. 2. Vorrichtung zum Messen von Werkstoffeigenschaften mit einem auf das zu untersuchende Material (1) mit seinen beiden Magnetpolen (9) aufsetzbaren Magnetisierungsjoch (5), dessen Erregerspule (6) zum Durchsteuern der Hysteresekurve des zu unter suchenden Materials (1) mit einem bipolaren Netz gerät (7) verbunden ist und zwischen dessen Mag netpolen (9) ein H-Feldmesser (16) zur Erfassung der Tangentialfeldstärke sowie eine Wirbelstrom spule (21) angeordnet sind, die an einen Wechsel stromgenerator (22) mit einer gegenüber der Aus gangsfrequenz des Netzgerätes (7) hohen Prüffre quenz und an einen Impedanzmessschaltkreis (23) angeschlossen ist, der die Impedanz der Wirbel stromspule (21) in Abhängigkeit von der Tangen tialfeldstärke und die dem maximalen Wert der Impedanz zugeordnete Tangentialfeldstärke ermit telt, d a dur c h gekennzeichnet, dass dem Impedanzmessschaltkreis eine Auswerteschaltung (24). zugeordnet ist, durch die die Prüffrequenz des Wechselstromgenerators (22) verstellbar und durch die die der Härtetiefe zugeordnete Prüf frequenz feststellbar ist, bei der durch eine Veränderung der Prüffrequenz eine maximale Verän derung der einem Impedanzmaximum während des Durchsteuerns der Hysteresekurve zugeordneten Tangentialfeldstärke auslösbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Filter (13) ein Bandfilter mit einer Mittenfrequenz ist, die zwischen 1 kHz und 500 kHz verstellbar ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge k e n n z e i c h n e t , dass das Filter (13) ein Hoch pass ist, dessen Grenzfrequenz zwischen 1 kHz und 500 kHz verstellbar ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge k e n n z e i c h n e t , dass die Prüffrequenz des Wechselstromgenerators (22) zwischen 20 kHz und 2 MHz verstellbar ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge k e n n z e i c h n e t , dass die Filterfrequenz für die Messung von Härteschichten von etwa 0,1 mm bis 1 mm Dicke ausgelegt ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge k e n n z e i c h n e t, dass die Prüffrequenz für die Analyse dünnster Härteschichten von weniger als 10-0 um ausgelegt ist.

Inventors: PERSCH, HELMUT, DIPL.-ING., THEINER, WERNER, DR. RER. NAT.
Applicants: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V.
Application year: 1983
Main classification: G01R33
IPC codes: G01R33, G01N27