Исследование связи скорости ультразвука с ударной вязкостью и разработка методики контроля качества конструкционных сталей

• Автор: Сухарев, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1 Неразрушающие методы контроля механических
характеристик металлов и сплавов
1.1. Неразрушающие методы измерений механических
характеристик металлов и сплавов
1.2. Связь ударной вязкости с физическим характеристиками
металлов и её контроль по этим
параметрам
1.3. Вывод уравнений связи скорости ультразвука и механических

1.4.Выводы , постановка задачи
Глава 2. Физические методы исследования напряженного
состояния по скорости ультразвука, методика проведения
испытаний
2.1. Использования метода автоциркуляции
2.2. Использование эхо-метода
2.3. Методика испытаний и проведение экспериментов для
модельного материала

Глава 3. Экспериментальное исследование связи скорости

3.1. Результаты экспериментов и их анализ

3.3. Методика контроля ударной вязкости акустическим
методом
3.4. Выводы по главе
Глава 4 Связь ударной вязкости и скорости ультразвука, модельные представления
4.1. Модель области локализованной деформации (модель ОЛД)
4.2. Связь ударной вязкости с поведением диссипативных функций материала
4.3. Связь коэффициента концентрации напряжения К1с,
] - интеграла, параметров структурно-энергетического состояния
со скоростью ультразвука
4.4 Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложение
I. Расчёт экономической эффективности предложенной
методики
П. Акты, справки о внедрении

Введение.
Возрастающий уровень требований к качеству деталей предполагает расширение использования методов диагностики и неразрушающего контроля. Механические свойства материала, в частности, ударная вязкость, являются определяющими при оценке качества изделий, от них зависит вероятность разрушения, безопасность и целесообразность использования деталей в тех или иных условиях. Ультразвуковой неразрушающий контроль по скорости акустических волн является одним из наиболее предпочтительных в силу достаточно простой реализации, возможности разработки малогабаритной аппаратуры, развитости методик контроля некоторых механических свойств по частотным и временным характеристикам.
Внутренние напряжения оказывают решающее влияние на поведение деталей и конструкций, при возникновении внутренних напряжений могут меняться механические свойства, в частности ,ударная вязкость, твёрдость, предел прочности и текучести. Знание комплекса механических свойств и внутренних напряжений помогает судить о поведении деталей в конкретных условиях. Вопрос связи внутренних напряжений и механических свойств важен с двух сторон: выяснение роли влияния напряжений, других факторов на изменение механических и других свойств металлов, выяснение иерархии различных факторов , приводящих к росту или уменьшению ударной вязкости, твёрдости, трещиностойкости, других свойств, а с другой стороны имеет отношение к практике неразрушающего контроля механических характеристик , так как, если напряжения оказывают первичное, определяющее влияние на механические свойства, то к контролю механических свойств можно применять известные закономерности, разработанные для контроля напряжений (независимо от способа и метода контроля ), что существенно облегчает поиск путей разработки методик неразрушающего контроля. Следо-

§ 2 Использование эхо-метода.
Эхо-метод - один из наиболее популярных при измерении скорости звука. Использовалась его реализация в системе ЛЭТКОИ, предназначение системы - использование в исследовательских лабораториях в том числе для широкого класса задач неразрушающего контроля качества материалов и изделий, изготовленных из различных металлических материалов. Система является многофункциональной, использует большое количество акустических параметров, позволяет проводить спектрально-импульсную структурометрию.
Основные измеряемые параметры - время прохождения ультразвукового сигнала и частотная зависимость амплитуд сигналов.
Основные ограничительные требования, предъявляемые к объектам исследования для данной системы следующие:
- отсутствие в объекте макродефектов, которые выявляются обычными методами неразрушающего контроля;
- шероховатость поверхности в зоне акустических измерений должна быть не более Яг 12.5 по ГОСТ 2789 ( кроме толщинометрии и контроля профиля обратной поверхности - для этих случаев достаточно даже Яг 40;
- волнистость поверхности зон контроля не должна превышать 0.5 мм на площади 50 х 50 мм;
- при обследовании элементов с криволинейными поверхностями более предпочтительными для проведения контроля являются поверхности выпуклого типа ( кольца ж.-д. подшипников, оси подходят );
- допустимый диапазон толщин материала в зонах контроля определяется величиной затухания используемого типа волн и устанавливается на основании справочных данных или в ходе предварительных экспериментов.