Влияние внутренних напряжений в сталях улучшаемой группы на скорость ультразвука

• Автор: Ермолаева, Зоя Ивановна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Методы исследования внутренних напряжений в мате- 7 риалах
1.1. Классификация напряжений
1.2. Оценка остаточных напряжений в материалах физическими 10 методами
1.3. Измерение остаточные напряжений акустическими метода- 18 ми
1.4. Рентгеновская тензометрия
1.5. Выводы и постановка задачи
Г лава 2. Материалы, и методика исследования
2.1. Исходные материалы
2.2. Металлографическое исследование
2.3. Методика акустических измерений
2.4 Рентгеновское исследование остаточных напряжений в спла- 52 вах
2.5. Точность и чувствительность методов, погрешности измере- 61 ний
Выводы по главе
Глава 3. Влияние искажений и внутренних напряжений на ско- 70 рость акустических волн в сталях
3.1. Влияние микронанряжений на скорость распространения 70 ультразвуковых волн
3.2. Анализ влияния макроискажений и макронатгряжений на 80 скорость ультразвука
3.3. Влияние структурных составляющих на скорость распро

странения акустических волн Выводы по главе
Глава 4. Методология акустического контроля остаточных на
пряжений
4.1. Схема разделения влияния структурных факторов, микро- и
макронапряжений
4.2 Методика малых измерений скорости ультразвука при оценке
остаточных напряжений
Выводы по главе
Общие выводы
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование технологии и разработка новых технологических процессов, требования долговечности, прочности и надежности в эксплуатации металлических деталей, узлов, механизмов и конструкций, резкое сокращение объемов производства транспортного и строительного металла с одновременным увеличением его стоимости требуют современных и перспективных методов измерения остаточных напряжений. Эта проблема не потеряла своей актуальности, а напротив, приобретает все большее значение.
Конструкторы и технологи успешно рассчитывают конструкции на прочность, не учитывая при этом, что технологические процессы изготовления создают большие остаточные напряжения.
Напряжения могут быть как полезными, повышая прочность материала (обкатка роликами и дробеструйная обработка), так и опасными, достигая величин порядка 102 МПа, вызывая при этом образование микротрещин при закалке. Поэтому важно распознать более раннюю стадию образования микротрещин, которые могут стать возможными источниками катастрофического развития трещины. Возникает необходимость контролировать остаточные напряжения в телах после всех процессов изготовления, чтобы снизить вероятность аварий.
Сложность проблемы состоит в необходимости совместного учета механических, физико - химических, тепловых и других происходящих в технологическом цикле процессов.
Используемые способы и приборы не могут обеспечить достаточно точное измерение остаточных напряжений без полного или частичного разрушения материала. Сравнительный анализ применяемых методов в машиностроении и приборостроении показывает, что известны способы измерения остаточных напряжений в металлах, основанные на регистрации прохожде-

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В предыдущей главе были рассмотрены известные методы оценки остаточных напряжений. Даны погрешности методов измерений и приборов. В данной главе приведена методика исследования акустическими и рентгеновскими методами улучшаемых сталей: сталь 45, ЗОХГСА, 40Х и М72. А также результаты измерений по данным методам. Найдены погрешности измерений.
2Л. Исходные материалы
Исследования проводили в лабораторных условиях на образцах среднеуглеродистых конструкционных и легированных сталей ЗОХГСА, 40Х, стали 45 и рельсовой стали М72. Размеры образцов для рентгеновского и металлографического исследований и акустического импульсного метода-ЗОхЗОхЮ мм с шероховатостью поверхности Ra=2,3 мкм. Для метода автоциркуляции размеры образцов: 100x30x10 мм. Химический состав сталей приведен в табл. 2.1. В качестве эталона использован отожженный образец.
Таблица
Химический состав исследованных марок сталей, мае. %
Сталь С Сг Мл Si Ni
45 0.46 0.16 0.65 0
40Х 0.42 0.96 0.76 0
ЗОХГСА 0.30 0.91 1.10 0
М72 0.77 - 0.22 0.21