Разработка и исследование метода неразрушающего контроля остаточных напряжений в металлах и сплавах и его метрологическое обеспечение

• Автор: Васильков, Сергей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы. Цель и задачи исследования

1.1. Современное представление о напряжённо-деформированном состоянии изделий

1.1.1. Остаточные напряжения и их классификация

1.1.2. Возникновение остаточных напряжений при различных видах обработки

1.1.3. Способы обработки поверхностей деталей

1.2. Методы исследования напряженно-деформированного состояния деталей и их ограничения

1.3. Сравнительные метрологические характеристики существующих

методов определения остаточных напряжений

Глава 2. Разработка резистивного электроконтактного метода неразрушающего определения остаточных напряжений
2.1. Теоретическое описание метода
2.2. Особенности конструкции первичных преобразователей
Выводы по главе
Глава 3. Разработка и метрологическая оценка средств измерения напряжённого состояния в поверхностном слое металла
3.1. Принцип работы измерительного комплекса С ИТОН
3.2. Методика определения напряжений
3.3. Метрологические свойства разрабатываемого метода и устройства
3.4. Программный комплекс определения остаточных напряжений
Выводы по главе
Глава 4. Апробация и реализация резистивного электроконтактного метода неразрутнающего контроля остаточных напряжений

4.1. Напряженно-деформированное состояние изделий из ферромагнитных сплавов
4.2. Напряженно-деформированное состояние изделий из никелевых сплавов
4.3. Напряженно-деформированное состояние изделий из титановых сплавов
4.4. Напряженно-деформированное состояние изделий из алюминиевых
сплавов
Выводы по главе
Общие выводы по диссертации
Литература
Приложение
Приложение

Введение
Во многих промышленных отраслях важную роль имеет качество изготовление деталей: геометрическая точность, шероховатость, наличие дефектов и микротрещин, напряжённо-деформированное состояние. Высокие требования предъявляются к ответственным деталям машиностроения, приборостроения, авиационной, атомной, энергомашиностроительной, автомобильной отраслей для повышения безопасности, увеличения срока эксплуатации. При этом важно контролировать требуемые параметры на каждом этапе технологического процесса изготовления деталей [1, 40-43].
В настоящее время существует большое количество различных физических методов и средств контроля для обеспечения качества деталей. Все более важным аспектом является контроль механических характеристик материалов во всем объёме деталей, а также в поверхностном слое после различных технологических воздействий, причем основное место здесь занимают методы и средства измерения остаточных и внутренних рабочих напряжений. Поэтому на первый план выходят методы технической диагностики, с помощью которых изучаются и устанавливаются признаки или причины дефектов деталей, применяя разрушающий или неразрушающий контроль, основанные на положениях металловедения, физики твердого тела, метрологии и пр. Здесь, прежде всего, важно отметить методы контроля напряженно-деформированного состояния (НДС) [39,44, 45].
Задачами измерений механических напряжений, в частности остаточных, в работающих деталях и конструкциях с целью оценки их состояния в настоящее время занимаются многие компании по всему миру. Однако до сих пор эффективность различных методов и средств контроля

1.3. Сравнительные метрологические характеристики существующих методов определения остаточных напряжений
Сравнение основных характеристик различных методов определения остаточных напряжений приведено в табл.1.2.
Таблица
Сравнение основных характеристик различных методов определения остаточных напряжений
№ Показатель Разруша- ющий НК, рентген НК, акустический НК, магнито- шумовой НК, резистив
1 Изменяемый параметр Деформация образца Картина дифракции Скорость ультра- звуковых волн Электро- магнитные свойства Электро- провод- ность
2 Исследуе- мые материалы Большинство металлов и сплавов Все металлы и сплавы Все металлы н сплавы однородного объема Ферромагнитные металлы и сплавы Все металлы и сплавы
3 Применяемость для деталей различной конфигурац ИИ Ограничена размерами образцов Ограничена размерами образцов Плоские образцы Да Не менее 50x20x5мм
4 Погрешность, % 5..30 О о о 15...20
5 Глубина определения ОН, мкм >2 3...50 <200