Аппаратно-программный комплекс для контроля пластически деформированных металлов дифференциальным термоэлектрическим методом

• Автор: Солдатов, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Оглавление
' ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ

1.1 Пластическая деформация металлов

1.1.1 Механизмы пластической деформации

1.1.2 Влияние пластической деформации на свойства металлов

1.1.3 Дефекты и их влияние на свойства металлов

1.2 Методы контроля пластической деформации

1.2.1 Рентгеновский метод

1.2.2 Ультразвуковые методы

1.2.3 Тепловой метод

1.2.4 Метод магнитоупругого эффекта
1.3 Термоэлектрический метод
1.4 Приборы термоэлектрического контроля
1.4.1 Термоэлектрический анализатор металлов и сплавов ТАМИС
1.4.2 Прибор ТЭС-4 с дифференциальным датчиком
1.4.3 Термоэлектрический прибор Т-ЗСП
1.4.4 Термоэлектрический сортировщик металлов и сплавов - ТЕ-3
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
2.1 Распределение дефектов при пластической деформации металлов
2.2 Изменение электросопротивления и термоЭДС при пластической деформации
2.3 Исследование термоэлектрической зависимости деформированного материала от
температуры
2.4 Влияние сопротивления контактов электродов с контролируемым образцом на
величину термоЭДС
2.5 Влияние эффекта Пельтье на термоЭДС при контроле переходного
сопротивления контактов
2.6 Влияние площади контакта горячего электрода е образцом на величину
термоЭДС
2.7. Влияние погрешности в определении коэффициентов аппроксимирующего
полинома на точность определения термоЭДС
ГЛАВА 3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
3.1 Структурная схема прибора термоэлектрического контроля
3.2 Интерфейс оператора
3.3 Методика контроля
3.4 Практическое применение прибора «Термотест»
3.4.1 Устройство и работа прибора «Термотест»

3.4.2 Программируемые режимы
3.4.3 Порядок работы на приборе
3.4.4 Контроль обезуглероженного слоя на поверхности стали
3.4.5 Сортировка готовых изделий
3.4.6 Контроль качества термической обработки
3.4.7 Контроль глубины цементованного слоя на стали 12Х2Н4А
3.4.8 Основные технические характеристики прибора «Термотест»
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Диаграммы испытантй
Приложение Б. Акты внедрения
Приложение В. Диплом
Приложение Г. Листинг программы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Наличие структурных неоднородностей в металлах и сплавах, таких, как дефекты кристаллической решетки и градиенты упругих напряжений, вызывающие упругую и пластическую деформации, оказывают сильное влияние на их физические свойства. Именно с дефектами и упругими напряжениями связаны вопросы стойкости к коррозии, твердости, долговечности и пластичности металлоконструкций. Поэтому своевременный контроль и обнаружение пластической деформации позволяют избежать не только производственных аварий, но и техногенных катастроф, а также предотвратить человеческие жертвы.
В настоящее время контроль пластической деформации является одним из самых трудоемких процессов? и для контроля подходят далеко не все методы контроля неразрушающего контроля, и только один термоэлектрический метод позволяет проводить неразрушающий экспресс-контроль пластической деформации непосредственно на действующем производстве. Исследования термоэлектрических свойств металлов и сплавов активно проводятся различными авторами и коллективами. Наиболее полно исследованы термоэлектрические свойства благородных и переходных металлов в работе [42]. На основе анализа электронной структуры металлов получены аналитические выражения для расчета термоЭДС и проводимости. Сделана попытка на основе энергетического спектра электронов, являющихся носителями тока, с использованием поверхности Ферми для его описания, объяснить влияние примесей на термоЭДС и проводимость металлов и сплавов. В работе [47] исследовано влияние термообработки металла на термоЭДС и предложен термоэлектрический метод контроля твердости. Однако использование точечного контакта электродов с испытуемым образцом не позволяет получить высокой повторяемости результатов контроля из-за локального разброса химического состава образца. Влияние усилия прижима электродов к испытуемому образцу
Датчик

Рис. 1.10. Схема устройства термоэлектрического прибора с простым а) и дифференциальным б) датчиками: 1- испытуемое изделие; 2 - горячий электрод; 3 - холодный электрод; 4 - нагреватель; 5 - стандартный образец
(эталон); Г- гальванометр.
Конструкция проходного дифференциального термоэлектрического датчика для сортировки относительно мелких деталей приведена на рис. 1.11.
Прибор ТЭС-4 комплектуется датчиком для измерения термоЭДС дифференциальным способом. Все восемь зажимных винтов соединены медным кольцом, с которого щеткой снимается дифференциальная термоЭДС. Ручка с клювом и шариковый фиксатор позволяют быстро устанавливать требуемый стандартный образец (СО) в плоскости перемещения горячего электрода. Горячий электрод вместе с нагревателем может перемещаться в вертикальном направлении на 3-5 мм, это позволяет прижимать его концы к испытуемому изделию и СО с постоянной силой, что обеспечивает хорошую воспроизводимость результатов измерений.[39]