Ferrietgehalte meten
Fysische principes van meten door magnetische inductie.
Met de magnetische inductiemethode kan het ferrietgehalte snel en niet-destructief worden bepaald in overeenstemming met de Bazelse norm. Lasnaden van austenitisch staal kunnen bijvoorbeeld direct ter plaatse worden geïnspecteerd en indien nodig worden nabewerkt.
Dit is hoe ferrietgehalte meting werkt.
De sonde voor het meten van het ferrietgehalte bestaat uit een ijzeren kern waar een bekrachtigingsspoel omheen gewikkeld is. Door deze spoel loopt een laagfrequente wisselstroom (168 Hz). Hierdoor ontstaat een wisselend magnetisch veld rond de polen van de ijzeren kern.
Als de pool van de sonde nu een stalen onderdeel nadert, versterken de ferrietkorrels in het staal het wisselend magnetisch veld. Een meetspoel registreert deze versterking als spanning. Hoe hoog het spanningsverschil is, hangt af van de magnetische eigenschappen van de kristalstructuur. Daarom kunnen deltaferriet en deformatiemartensiet niet onderscheiden worden met deze methode.
Waar wordt dit proces gebruikt?
- Meten van alle magnetische fasen in een staal (δ-ferriet, α-martensiet (vervormingsmartensiet))
- Bepalen van δ-ferrietgehalte in: Duplexstaal (40 - 60 %Fe), austenitische staalsoorten (0,5 - 12 %Fe), lassen, cladden
Welke factoren kunnen de meting beïnvloeden?
Het magnetische veld van de spoel verspreidt zich ongeveer 2 - 3 mm rond de sondepool, zowel opzij als in de diepte. Dit betekent dat een ongeveer kegelvormig deel van het monster wordt waargenomen. De methode laat geen uitspraken toe over de verdeling of ophoping van het deltaferriet in het materiaal. Het kan voorkomen dat de meetresultaten van de magnetische inductiemethode sterk afwijken van de metallografische bepaling, omdat deze methode alleen de oppervlakteverdeling van het ferriet registreert.
Toepassing op gebogen oppervlakken
In de praktijk worden de meeste meetfouten veroorzaakt door de vorm van het testobject. Bij gebogen oppervlakken verandert het deel van het magnetische veld dat door de lucht gaat. Als een meetapparaat bijvoorbeeld gekalibreerd is op een vlakke plaat metaal, zou meten op een hol oppervlak verhoogde resultaten opleveren, terwijl meten op een bol oppervlak lage resultaten zou opleveren. De fouten die hierdoor ontstaan kunnen vele malen groter zijn dan de werkelijke waarde van het ferrietgehalte.
Toepassing voor kleine, vlakke onderdelen
Een soortgelijk effect kan optreden als het testobject klein of erg dun is. Ook in dit geval reikt het magnetische veld verder dan het testobject en gaat het gedeeltelijk door de lucht, wat de meetresultaten systematisch vervalst. Deze invloed is effectief vanaf teststukdiktes van minder dan 2 mm. In principe geldt: hoe dunner het teststuk, hoe groter de meetfout.
Toepassing voor ruwe oppervlakken
Bij ruwe oppervlakken kan het resultaat van de meting worden vervalst, afhankelijk van of de sondepool in het dal of op een piek van het ruwheidsprofiel wordt geplaatst.
In het algemeen is de invloed van de oppervlakteruwheid sterk afhankelijk van het ferrietgehalte. Bij ferrietgehaltes < 10 %Fe (< ca. 10 FN) is deze invloed erg klein. Deze neemt echter toe met toenemend ferrietgehalte en kan het best worden verminderd door een voldoende aantal individuele metingen te combineren tot een zinvolle gemiddelde waarde.
Werking van het meetapparaat
Last but not least speelt ook de manier waarop het meetapparaat wordt bediend een grote rol bij het bepalen van het ferrietgehalte. Zorg er altijd voor dat de sonde vlak boven het coatingoppervlak wordt gehouden en zonder druk op het teststuk wordt aangebracht. Hoe kleiner de sondekern, hoe minder de invloed door kantelen. Voor meer precisie kan ook een statief gebruikt worden om de sonde automatisch op het testobject te laten zakken.
Welke norm wordt hier toegepast?
Ferrietgehalte meting volgens DIN EN ISO 17655
Ontdek onze meetapparaten.
