RU2679114C2 - Method of application of marking on surface layers from metal materials - Google Patents
Method of application of marking on surface layers from metal materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679114C2 RU2679114C2 RU2016112191A RU2016112191A RU2679114C2 RU 2679114 C2 RU2679114 C2 RU 2679114C2 RU 2016112191 A RU2016112191 A RU 2016112191A RU 2016112191 A RU2016112191 A RU 2016112191A RU 2679114 C2 RU2679114 C2 RU 2679114C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marking
- product
- inductor
- magnetic
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims description 8
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 9
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002372 labelling Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
- G01K1/12—Protective devices, e.g. casings for preventing damage due to heat overloading
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/04—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нанесению информации, а именно различительной маркировки, на металлические материалы, в частности, на изделия, выполненные из железа или сплавов на основе железа, в том числе на трубы стальные различного назначения, сортового, фасонного и листового проката.The invention relates to the application of information, namely, distinctive markings, on metallic materials, in particular, on products made of iron or iron-based alloys, including steel pipes for various purposes, high-quality, shaped and sheet metal.
Известны различные методы и способы нанесения маркировки на изделия из железа и сплавов на его основе, в том числе труб стальных различного назначения, сортового, фасонного и листового проката, которые отличаются как принципом кодирования, так и методом нанесения маркировки:There are various methods and methods for marking products made of iron and alloys based on it, including steel pipes for various purposes, long, shaped and sheet metal, which differ in both the coding principle and the marking method:
- нанесение маркировки лазером (штрих код, бинарный код и другие варианты графической кодировки);- laser marking (barcode, binary code and other graphic encoding options);
- нанесение маркировки краской или другим лакокрасочным материалом (ЛКМ) (штрих код, бинарный код, двухмерный цветной штрих код и другие варианты графической кодировки);- marking with paint or other paints and varnishes (LKM) (barcode, binary code, two-dimensional color barcode and other graphic encoding options);
- использование радиометок (применение двоичной системы кодирования сигнала);- the use of RFID tags (application of a binary signal coding system);
- использование специальных наплавок (комбинированная система кодирования информации);- the use of special surfacing (combined information coding system);
- изменение шероховатости поверхности (линейная или бинарная кодировка).- change in surface roughness (linear or binary coding).
Существующие способы имеют ряд недостатков:Existing methods have several disadvantages:
- низкая стойкость лазерной маркировки за счет неглубокого проникновения, с течением времени вероятность ошибки увеличивается;- low resistance of laser marking due to shallow penetration, over time, the probability of error increases;
- низкая стойкость маркировки, нанесенной ЛКМ, что является особенно критичным при работе в условиях агрессивных сред;- low marking resistance applied by coatings, which is especially critical when working in aggressive environments;
- затруднительное использование радиометок на поверхности металлических изделий, высокая трудоемкость и стоимость такого метода;- the difficult use of RFID tags on the surface of metal products, the high complexity and cost of this method;
- при использовании наплавок происходит локальное увеличение толщины изделия и локальное возрастание скорости коррозии;- when using surfacing there is a local increase in the thickness of the product and a local increase in the corrosion rate;
- низкая стойкость маркировки, идентифицируемой изменением шероховатости поверхности, поскольку коррозионные процессы, происходящие на поверхности в течении непродолжительного периода времени, нивелируют разницу в шероховатости;- low marking resistance, identified by a change in the surface roughness, since the corrosion processes occurring on the surface over a short period of time offset the difference in roughness;
- большая погрешность при использовании паспорта трубы, в процессе эксплуатации происходит деградация (изменение) дефектов и появление новых.- a large error when using the pipe passport; during operation, degradation (change) of defects and the appearance of new ones occur.
Из уровня техники известны различные способы маркировки металлических изделий с помощью лазера и внешнего нагрева, сущность которых состоит в поверхностном изменении структурного состояния металла.The prior art various methods for marking metal products using a laser and external heating, the essence of which is the surface change in the structural state of the metal.
Известен способ нанесения маркировки с помощью лазерного воздействия (патент №RU 2392100 С1 «Способ лазерной маркировки поверхности металла или сплава», 20.06.2010), включающий лазерную маркировку поверхности металла с предварительным построением зависимости глубины маркировки от мощности лазера и последующей генерации защитного кода, где каждому числу кода соответствует определенная глубина маркировки. Размер углублений не превышает 100 мкм.A known method of applying markings using laser irradiation (patent RU 2392100 C1 "Method for laser marking the surface of a metal or alloy", 06/20/2010), including laser marking of the metal surface with preliminary construction of the dependence of the depth of marking on the laser power and the subsequent generation of the security code, where Each code number corresponds to a specific marking depth. The size of the recesses does not exceed 100 microns.
Недостатком данного способа является малая глубина маркировки (100 мкм) и ее физические размеры, невысокая износостойкость маркировки при различных условиях эксплуатации изделия, в том числе при воздействии агрессивных сред и при механических внешних воздействиях.The disadvantage of this method is the small marking depth (100 μm) and its physical dimensions, low wear resistance of the marking under various operating conditions of the product, including when exposed to aggressive environments and mechanical external influences.
Из патента RU 2462338 C1, 27.09.2012 известен способ маркировки объекта, включающий формирование закодированного сообщения, состоящего из отпечатков, на поверхности объекта при помощи локального нагрева лазером. Такие отпечатки состоят из наноструктур в виде оксидов элементов, входящих в состав поверхности металлического изделия. Закодированное сообщение содержит штрих-код или цветное изображение логотипа.From patent RU 2462338 C1, 09/27/2012, a method for marking an object is known, including forming an encoded message, consisting of fingerprints, on the surface of the object using local laser heating. Such prints consist of nanostructures in the form of oxides of elements that make up the surface of a metal product. The encoded message contains a barcode or color image of the logo.
Недостатком данного способа является малая толщина модифицированного слоя, полученного в результате обработки металлической поверхности лазером, что приводит к низкой стойкости к внешним воздействиям.The disadvantage of this method is the small thickness of the modified layer obtained by processing the metal surface with a laser, which leads to low resistance to external influences.
В патенте RU 2276406, 10.05.2006 описан способ нанесения маркировки на металлическую деталь за счет подачи электрического импульса между электродом и обрабатываемой деталью через рабочую среду с напряжением и мощностью, достаточными для обеспечения пробоя рабочей жидкости и локального структурного изменения материала в каждой выбранной зоне, при этом различительной маркировкой объекта является взаимное расположение зон со структурным изменением металла.Patent RU 2276406, 05/10/2006, describes a method for marking a metal part by applying an electrical impulse between the electrode and the workpiece through a working medium with voltage and power sufficient to ensure breakdown of the working fluid and local structural change in the material in each selected zone, this distinctive marking of the object is the relative position of the zones with a structural change in the metal.
Недостатком этого способа является сложность осуществления способа и установки для его осуществления, а также необходимость использования рабочей среды - жидкости.The disadvantage of this method is the difficulty of implementing the method and installation for its implementation, as well as the need to use a working medium - liquid.
В последнее время широкое распространение в промышленности получил метод магнитно-импульсной обработки различных деталей машин и механизмов с целью повышения их эксплуатационных свойств. Применение магнитно-импульсной обработки (далее - МИО) позволяет понизить уровень шероховатости поверхности, увеличить поверхностную твердость, изменить микроструктурное состояние и механические свойства поверхностных слоев (на глубину до нескольких миллиметров) обрабатываемого изделия.Recently, the method of magnetic-pulse processing of various parts of machines and mechanisms has become widespread in industry in order to increase their operational properties. The use of magnetic pulse processing (hereinafter - MIO) allows to lower the surface roughness, increase surface hardness, change the microstructural state and mechanical properties of the surface layers (to a depth of several millimeters) of the processed product.
Применение МИО значительно уменьшает внутреннюю энергию обрабатываемого материала; упорядочивает дефекты кристаллической решетки металла с образованием субзеренной структуры; приводит к диффузионному перераспределению легирующих элементов, что повышает поверхностную прочность и твердость и как следствие износостойкость, не изменяя формы обрабатываемой поверхности. Применение МИО также приводит к уменьшению шероховатости поверхности (см., например, Г. Кнопфель «Сверхсильные импульсные магнитные поля», изд. «Мир», Москва, 1972 г.; И.В. Белый, СМ. Фертик, Л.Т. Хименко «Справочник по магнито-импульсной обработке металлов» изд. При Харьковском государственном университете издательского объединения «Вища школа», Харьков, 1977 г.; А.Ю. Козлюк, А.Г. Овчаренко, М.О. Курепин «Обоснование схемы комбинированной магнито-импульсной обработки твердосплавного режущего инструмента», «Ползуновский Вестник», 1/1-2012 издательский центр ФГБОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" Барнаул 2012 г.).The use of MIO significantly reduces the internal energy of the processed material; orders the defects of the crystal lattice of a metal with the formation of a subgrain structure; leads to the diffusion redistribution of alloying elements, which increases the surface strength and hardness and, as a result, wear resistance, without changing the shape of the treated surface. The use of MIO also leads to a decrease in surface roughness (see, for example, G. Knopfel “Superstrong Pulsed Magnetic Fields”, published by Mir, Moscow, 1972; IV Bely, SM. Fertik, L.T. Khimenko “Handbook of magneto-pulsed metal processing” ed. At Kharkov State University of the Vishka Shkola Publishing Association, Kharkov, 1977; A.Yu. Kozlyuk, A.G. Ovcharenko, M.O. Kurepin “Justification of the combined scheme magnetic pulse processing of carbide cutting tools ”,“ Polzunovskiy Vestnik ”, 1 / 1-2012 publishing 1st Center FSBEI HPE Altai State Technical University named after II Polzunov (Barnaul 2012).
Из уровня техники наиболее близкий аналог не выявлен.From the prior art, the closest analogue has not been identified.
Задачей заявленного изобретения является получение скрытой (неразличимой без специальных устройств) маркировки на поверхности изделия, что обеспечивает возможность ее прослеживаемости на протяжении всего жизненного цикла изделия. Кроме этого, способ позволяет записывать информацию в объеме, достаточном для полной идентификации изделия.The objective of the claimed invention is to obtain hidden (indistinguishable without special devices) markings on the surface of the product, which ensures the possibility of its traceability throughout the life cycle of the product. In addition, the method allows you to record information in an amount sufficient for complete identification of the product.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности нанесения маркировки, повышение износостойкости и долговечности маркировки при воздействии внешних неблагоприятных факторов, например, при абразивном износе, влиянии атмосферной влаги и т.д., что приводит к повышению срока эксплуатации изделия с маркировкой, а также скрытность (повышение защиты) записанной информации.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability of marking, increase the wear resistance and durability of the marking when exposed to external adverse factors, for example, when abrasion, the influence of atmospheric moisture, etc., which leads to an increase in the life of the product with marking, as well as secrecy ( increased protection) of recorded information.
Технический результат достигается за счет осуществления способа нанесения различительной маркировки (записи кода) на изделие из металлов или сплавов на их основе, в котором маркировку наносят путем локальной магнитно-импульсной обработки поверхности изделия с помощью магнитных импульсов высокой напряженности (от 1 кА/м до 100 МА/м) с энергией от 0,1 до 50 кДж и частотой не более 50 ГЦ, серией импульсов в количестве от 1 до 50, с длительностью каждого не менее 5 микросекунд с получением участков с измененной структурой поверхностных и подповерхностных слоев на глубину, составляющую от 5 микрон до 7 миллиметров.The technical result is achieved through the implementation of the method of applying distinctive marking (code writing) to an item made of metals or alloys based on them, in which the marking is applied by local magnetic-pulse surface treatment of the item using high-intensity magnetic pulses (from 1 kA / m to 100 MA / m) with an energy of 0.1 to 50 kJ and a frequency of not more than 50 Hz, a series of pulses in an amount of 1 to 50, with a duration of at least 5 microseconds to obtain areas with a modified structure of the surface and subsurface layers to a depth of 5 microns to 7 millimeters.
Нанесение маркировки изделия осуществляют при помощи индуктора, изготовленного из металла или сплава, или индуктора с концентратором магнитного поля для уменьшения краевых эффектов, возникающих в обрабатываемом изделии.Marking of the product is carried out using an inductor made of metal or alloy, or an inductor with a magnetic field concentrator to reduce the edge effects that occur in the processed product.
Таким образом, осуществляют поверхностную обработку импульсным магнитным полем высокой напряженности, в результате которой на поверхностном слое изделия формируется код, представляющий из себя структуру с физическими свойствами, отличающимися от основного металла, в том числе твердость, электропроводность, магнитная проницаемость и коэрцитивная сила.Thus, surface treatment is carried out by a high-intensity pulsed magnetic field, as a result of which a code is formed on the surface layer of the product, which is a structure with physical properties different from the base metal, including hardness, electrical conductivity, magnetic permeability and coercive force.
Маркировка предназначена для идентификации изделий в процессе производства, эксплуатации и организации прослеживаемости.Marking is intended to identify products during production, operation and organization of traceability.
Выбор конкретных режимов обработки зависит от конкретных параметров материала, химического состава, размеров обрабатываемого участка и необходимой глубины измененной структуры поверхностных и подповерхностных слоев. Таким образом, при обработке металлического изделия импульсным магнитным полем высокой напряженности в поверхностном слое происходят структурные изменения, что приводит к изменению физических свойств металла, в том числе электропроводности, магнитной проницаемости и коэрцитивной силы. На этом эффекте и основан заявленный способ маркировки изделий из стали и сплавов на его основе.The choice of specific processing modes depends on the specific parameters of the material, chemical composition, size of the treated area and the required depth of the altered structure of the surface and subsurface layers. Thus, when a metal product is treated with a high-intensity pulsed magnetic field, structural changes occur in the surface layer, which leads to a change in the physical properties of the metal, including electrical conductivity, magnetic permeability, and coercive force. The claimed method for marking steel products and alloys based on it is based on this effect.
Локальная модификация структуры поверхностных слоев металла на определенную глубину обеспечивает прослеживаемость на всем жизненном цикле изделий при сравнительно простом способе распознавания и считывания идентификационной информации.Local modification of the structure of the surface layers of the metal to a certain depth provides traceability throughout the product life cycle with a relatively simple way of recognizing and reading identification information.
На фиг. 1 изображен экспериментальный образец - цилиндрический индуктор с кольцевым концентратором магнитного поля, состоящий из следующих составных частей:In FIG. 1 shows an experimental sample - a cylindrical inductor with an annular magnetic field concentrator, consisting of the following components:
1. заготовка;1. procurement;
2. обмотка;2. winding;
3. концентратор.3. hub.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Для формирования модифицированного слоя на поверхности изделия используют индуктор или индуктор с концентратором магнитного поля различной конфигурации для обеспечения резкой переходной границы физико-химических свойств между модифицированным и необработанным участком изделия. Электрическая энергия подается от накопителя электрической энергии, например емкостного типа, через управляемый электрический коммутатор. В результате воздействия импульсного магнитного поля высокой энергии через индуктор в металле формируются участки с модифицированными поверхностным и подповерхностным слоями металла, обладающие отличными от основного металла физико-химическими свойствами, размерами, пропорциональными размерам рабочей части индуктора и концентратора. Дополнительно для обеспечения калибровки считывающего устройства применяют индуктор с концентратором фиксированного размера, с помощью которого записывается маркер.To form a modified layer on the surface of the product, an inductor or inductor with a magnetic field concentrator of various configurations is used to provide a sharp transition boundary of physicochemical properties between the modified and untreated parts of the product. Electric energy is supplied from an electric energy storage device, for example, a capacitive type, through a controlled electrical switch. As a result of exposure to a high-energy pulsed magnetic field through an inductor, sections with modified surface and subsurface layers of the metal are formed in the metal, having physico-chemical properties different from the base metal, with sizes proportional to the dimensions of the working part of the inductor and concentrator. Additionally, to ensure the calibration of the reader, an inductor with a fixed-size concentrator is used, with which a marker is recorded.
Размеры форма маркировки, глубина модификации металла выбирают в соответствии с выбранной формой и содержанием записываемой информации в каждом конкретном случае.Dimensions marking form, the depth of metal modification is chosen in accordance with the selected form and the content of the recorded information in each case.
Для нанесения кода применяют индуктор или индуктор с концентратором магнитного поля соответствующей конструкции в зависимости от геометрических параметров изделия, требуемых размеров маркировки и ее глубины. Для этих целей, например, может применяться кольцевой индуктор для маркировки по диаметру трубы (кольцевая маркировка). В этом случае будет достигнута повышенная сохранность записанной информации в коде при локальном повреждении маркировки.To apply the code, an inductor or inductor with a magnetic field concentrator of the appropriate design is used depending on the geometric parameters of the product, the required dimensions of the marking and its depth. For these purposes, for example, a ring inductor can be used for marking by the diameter of the pipe (ring marking). In this case, increased safety of the recorded information in the code with local marking damage will be achieved.
Последовательным воздействием импульсами магнитного поля высокой напряженности формируется код в поверхностных слоях изделия с требуемой информацией.By successive exposure to high-intensity magnetic field pulses, a code is formed in the surface layers of the product with the required information.
Оптимальные значения режима магнитно-импульсной обработки для нанесения маркировки находятся расчетным и экспериментальным путем с учетом химического состава материала и состояния его обработки, из которого изготовлено изделие, геометрическими размерами элементов маркировки, необходимой глубины маркировки (зависит от срока эксплуатации и агрессивности среды) материалом и геометрическими параметрами индуктора видом и содержанием записываемой информации.The optimal values of the magnetic-pulse processing mode for marking are calculated and experimentally taking into account the chemical composition of the material and the state of processing of which the product is made, the geometric dimensions of the marking elements, the required marking depth (depends on the life and aggressiveness of the medium), the material and geometric inductor parameters by the type and content of the recorded information.
Для устранения погрешности, вызванной влиянием внешних факторов (коррозия, механические воздействия и д. р.), приводящих к уменьшению толщины модифицированной зоны, наносят дополнительную калиброванную метку, формируемую индуктором с концентратором постоянной ширины.To eliminate the error caused by the influence of external factors (corrosion, mechanical stress, etc.), leading to a decrease in the thickness of the modified zone, an additional calibrated mark is applied, formed by an inductor with a constant-width concentrator.
Для считывания маркировки может применяться любой из известных методов, позволяющий определять изменение физико-химических свойств модифицированных зон по отношению к основному не модифицируемому материалу изделия, например, измерение градиента рассеяния магнитного поля феррозондовым методом контроля, использование вихретокового метода, методом, основанным на магнитопорошковой дефектоскопии. Для осуществления считывания маркировки, возможно, потребуется дополнительное подмагничивание зоны нанесения маркировки для возникновения дополнительных полей рассеяния.To read the marking, any of the known methods can be used to determine the change in the physicochemical properties of the modified zones with respect to the main non-modifiable material of the product, for example, measuring the scattering gradient of a magnetic field by a flux-probe control method, using the eddy current method, and a method based on magnetic particle inspection. For marking to be read out, additional magnetization of the marking area may be necessary to produce additional scattering fields.
Пример.Example.
Была проведена серия экспериментов по локальной обработке ограниченного участка поверхности с целью модификации поверхностных слоев материала. В качестве исследуемого образца был применен цилиндрический образец из марки стали 09Г2С диаметром 20 мм и длиной 100 ммA series of experiments was conducted on the local processing of a limited surface area in order to modify the surface layers of the material. As a test sample, we used a cylindrical specimen made of 09G2S steel with a diameter of 20 mm and a length of 100 mm
Использовался цилиндрический индуктор с кольцевым концентратором магнитного поля (см. фиг. 1).A cylindrical inductor with an annular magnetic field concentrator was used (see Fig. 1).
Образец подвергался однократному апериодическому импульсу энергий 6 кДж и длительностью 0,5 миллисекунды. После обработки и выдержки при комнатной температуре в течение 1 часа образец исследовался методом магнитопорошковой дефектоскопии в приложенном поле. На границе раздела между обработанным и необработанным участком был получен четкий характерный рисунок, повторяющий контур участка в форме кольца, при этом рисунок был незначительно шире толщины кольцевого концентратора.The sample was subjected to a single aperiodic pulse of energies of 6 kJ and a duration of 0.5 milliseconds. After processing and exposure at room temperature for 1 hour, the sample was studied by magnetic particle inspection in an applied field. At the interface between the treated and the untreated section, a clear characteristic pattern was obtained that repeats the contour of the ring-shaped portion, while the pattern was slightly wider than the thickness of the ring concentrator.
После этого были проведены металлографические исследования со следующими результатами:After this, metallographic studies were carried out with the following results:
- глубина модифицированного слоя в пределах 100 мкм;- the depth of the modified layer within 100 microns;
- микротвердость по сравнению с соседними, необработанными участками выросла более чем 2 раза в среднем и составила 1800 кгс/мм2.- microhardness in comparison with neighboring, untreated areas increased more than 2 times on average and amounted to 1800 kgf / mm2.
Таким образом была подтверждена практическая возможность модификации поверхностных и подповерхностных слоев определенных размеров и глубиной в соответствии с выбранной формой и содержанием записываемой информации и которые с применением доступных методов могут быть легко идентифицированы, например на основе полей рассеяния или вихретоковым методом.Thus, the practical possibility of modifying the surface and subsurface layers of certain sizes and depth in accordance with the selected form and content of the recorded information and which can be easily identified using available methods, for example, based on scattering fields or by the eddy current method, was confirmed.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112191A RU2679114C2 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Method of application of marking on surface layers from metal materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016112191A RU2679114C2 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Method of application of marking on surface layers from metal materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016112191A RU2016112191A (en) | 2017-10-03 |
| RU2679114C2 true RU2679114C2 (en) | 2019-02-05 |
Family
ID=60047747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016112191A RU2679114C2 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Method of application of marking on surface layers from metal materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679114C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2340640A (en) * | 1998-08-03 | 2000-02-23 | Dynamic Materials Developments | A method of storing and retrieving binary information |
| RU2276406C2 (en) * | 2000-10-23 | 2006-05-10 | Интернешнл Пайп Технолоджи энд Менеджмент (Ирландия) Лимитед | Method and device for making differentiating marking on an object |
| RU2311989C2 (en) * | 2005-11-22 | 2007-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева | Method for acting upon melt metal by magnetic-pulse field and apparatus for performing the same |
| RU2339704C1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of combined magnetic-impulse processing of surfaces of tools and machine parts |
| RU2014131590A (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-20 | Закрытое акционерное общество "Инновационно-аналитические разработки" | Method for covert minimally invasive marking of an object for the purpose of its identification |
-
2016
- 2016-04-01 RU RU2016112191A patent/RU2679114C2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2340640A (en) * | 1998-08-03 | 2000-02-23 | Dynamic Materials Developments | A method of storing and retrieving binary information |
| RU2276406C2 (en) * | 2000-10-23 | 2006-05-10 | Интернешнл Пайп Технолоджи энд Менеджмент (Ирландия) Лимитед | Method and device for making differentiating marking on an object |
| RU2311989C2 (en) * | 2005-11-22 | 2007-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева | Method for acting upon melt metal by magnetic-pulse field and apparatus for performing the same |
| RU2339704C1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of combined magnetic-impulse processing of surfaces of tools and machine parts |
| RU2014131590A (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-20 | Закрытое акционерное общество "Инновационно-аналитические разработки" | Method for covert minimally invasive marking of an object for the purpose of its identification |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016112191A (en) | 2017-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3722027B1 (en) | Method and apparatus for generating a work piece containing an information code | |
| Panfil et al. | Nanomechanical properties of iron nitrides produced on 42CrMo4 steel by controlled gas nitriding and laser heat treatment | |
| Yuvaraj et al. | Surface integrity studies on abrasive water jet cutting of AISI D2 steel | |
| Prakash et al. | Effect of machining configuration on the corrosion of mild steel | |
| KR20010022327A (en) | Tracking metallic objects by information incorporated therein | |
| US11113489B2 (en) | Coding and identifying plate-type workpieces | |
| Ali et al. | Modeling and analysis of developed thermal additive centrifugal abrasive flow machining process | |
| RU2679114C2 (en) | Method of application of marking on surface layers from metal materials | |
| Wang et al. | Interactions between surface integrity parameters on AISI 304 austenitic stainless steel components by ultrasonic impact treatment | |
| Hussain et al. | Effect of Reinforcing Bar Microstructure on Passive Film Exposed to Simulated Concrete Pore Solution. | |
| US11040564B2 (en) | Method for forming and detecting security elements on the surface of a component or in a component, and system for detecting said security element | |
| RU2339704C1 (en) | Method of combined magnetic-impulse processing of surfaces of tools and machine parts | |
| RU2276406C2 (en) | Method and device for making differentiating marking on an object | |
| Kukareko et al. | Effect of ion-beam nitriding on structure, phase state, and tribological behavior of efficient thermal spray coatings deposited from various classes of rod steels | |
| EP1328892A1 (en) | A method and an apparatus for providing an identity marking on an object | |
| TS et al. | Enhancing the Flow‐Accelerated Corrosion Resistance of X70 API Steel Through Laser Surface Melting in Synthetic Oilfield Water | |
| Albayati et al. | Laser Cladding Treatment to Enhance the Corrosin Resistance and Surface Hardness by Electrophoretic Coatings to A283 Steel | |
| Kang et al. | Evaluation of stress on metal surfaces by laser-induced breakdown spectroscopy | |
| Lee et al. | Influence of Na2SiO3 addition on surface microstructure and cavitation damage characteristics for plasma electrolytic oxidation of Al–Mg alloy | |
| Hotz et al. | Quality protection of technical products–Unique identification with a hidden fingerprint in smart materials | |
| Gharbi et al. | Corrosion resistance enhancement of AISI 304 stainless steel by deep rolling treatment | |
| CN102549597B (en) | Laser marking as security feature | |
| Barton et al. | Three-dimensional data storage in the subsurface region and fast read-out technologies for determining the mechanical load history of components | |
| Fu et al. | Surface nanocrystalline of martensite steel induced by sandblasting at high temperature | |
| Hesse et al. | Investigation on friction surface of high-carbon low-alloyed steel after abrasive wear |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20180326 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20181108 |
|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |