RU1797045C

RU1797045C - Акустоэмиссионный способ контрол состо ни поверхностного сло издели

Info

Publication number: RU1797045C
Application number: SU914929671A
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Беженов; Анатолий Бениаминович Ройтман; Виктор Петрович Хуповка
Original assignee: Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1993-02-23

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано дл определени технического состо ни поверхностного сло изделий в цел х выбора оптимальных видов и режимов поверхностной обработки, обеспечивающих максимальную работоспособность изделий. Целью изобретени вл етс повышение информативности контрол состо ни поверхностного сло изделий за счет определени начала микротекучести поверхностного сло .Контролируемое изделие ступенчато нагружают по схеме чистого изгиба с выдержкой по времени после каждого шага, в течение которой регистрируют интенсивность АЭ. Измен ют величину прогиба до напр жени в нагруженном слое, близкого к значению предела текучести материала, По зависимости суммарной АЭ от напр жений в поверхностном слое определ ют точку излома, соответствующую значению напр жени , при котором начинаетс микропластическа деформаци поверхностных слоев, по которому суд т о состо нии поверхностного сло издели . 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано дл определени технического состо ни поверхностного сло изделий в цел х выбора оптимальных видов и режимов поверхностной обработки, обеспечивающих максимальную работоспособность изделий.

Известен акустоэмиссионный способ определени свойств материала издели , заключающийс в том, что нагружают контролируемое изделие, регистрируют сигналы АЭ, определ ют напр жени , соответствующие максимуму и половине максимального значени активности излучени АЭ, и по соотношению этих напр жений суд т о пластичности материала.

Известен также способ контрол прочности материалов изделий, заключающийс в том, что изделие нагружают, выдерживают при посто нной незагрузке, принимают сигналы АЭ, выдержку издели при посто нной нагрузке осуществл ют до прекращени сигналов АЭ, а параметры затухани сигналов АЭ определ ют по времени моментом прекращени изменени нагрузки и моментом прекращени сигналов АЭ.

Недостатком известных способов вл етс невозможность определени состо ни поверхностного сло изделий, обусловленна тем, что реализаци известv4 О

««л

ных способов не позвол ет выделить сигнэ- лы АЭ, вызванные процессами, происход щими в поверхностных сло х материала изделий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс акустоэ- миссионный способ контрол изделий по параметрам АЭ, заключающийс в том, что нагружениё осуществл ют по схеме чистого изгиба, измен ют величину прогиба до напр жений в нагруженном слое, близких к значению предела текучести, регистрируют интенсивность сигналов АЭ, по которой о наличии дефекта, а по величине прогиба -о глубине его залегани .

Недостатком известного способа вл етс невысока точность интегральной оценки состо ни поверхностного сло издели , обусловленна тем, что реализаци способа позвол ет судить только о наличии дефектов в поверхностном слое. В тот же врем факт отсутстви дефектов не определ ет полностью техническое состо ние поверхностного сло ,которое в значительной степени вли ет на работоспособность издели ..

Целью изобретени вл етс повышение информативности за счет определени не только дефектов, но и начала микротекучести в поверхностном слое изделий.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно акустоэмиссионному способу контрол изделий, заключающемус в том, что изделие нагружают изгибом до предела текучести и регистрируют напр жени и сигналы акустической эмиссии, по которой суд т о состо нии поверхностного сло издели , нагружениё изгибом осуществл ют

Г,.

К a j + С

А -Кадэ

0« А

(7Т -

(СП -СГДЭ) + К(7АЭ +С

ступенчато, регистрацию акустической эмиссии осуществл ют между ступен ми нагружени , а в качестве параметра акустической эмиссии используютсуммарнуюакустическую эмиссию, регистрируют зависимость суммарной акустической эмиссии от напр жени , по параметрам точки излома которой суд т р начале микротёкучести поверхностного сло . .

На чертеже представлена зависимость суммарной АЭ от напр жений в поверхностном слое образца из жаропрочного сплава на никелевой основе при ступенчатом на- гружении в полулогарифмических координатах .

Акустоэмиссионный способ контрол состо ни поверхностного сло издели осуществл етс следующим образом.

С целью вы влени -акустико-эмиссион- ной активности контролируемый объект нагружают ступенчато по схеме чистого изгиба. Нагружениё осуществл ют до напр жений в нагруженном слое, близких к

значению предела текучести материала, т.е. до нагрузки, превышение которой вызывает макропластическую деформацию поверхностных слоев материала. После каждого шага нагружени производ т выдержку объекта

под нагрузкой, в течение которой осуществл ют регистрацию и обработку сигналов АЭ по параметру интенсивность АЭ. Таким образом , при контроле одного объекта получают набор тестов, после обработки которых

стро т интегральную зависимость суммарной АЭ в каждом тесте от напр жений в полулогарифмических координатах, котора может быть выражена формулой

АЭ а o

где Мдэ- значение суммарной акустической эмиссии;

а - текущее значение напр жени ;

сгдэ - значение напр жени , соответствующее началу изменени акустико-эмис- сионной активности материала;

стт - предел текучести А.С.К - коэффициенты, посто нные дл данного материала.

Полученна интегральна экустико-эмис- сионна зависимость имеет два участка (см.фиг.1). Пологий участок (0 ff сгдэ) соответствует области упругости материи вл етс идентичным дл различных изделий из одного и того же материала. На этом участке увеличение напр жений в поверхностном слое сопровождаетс низкой акустоэмиссионной активностью. Интенсивное увеличение АЭ-параметров (на один- два пор дка) на втором участке ({ТАЗ о сгт),веро тно, обусловлено процессами микропластической деформации , протекающими в поверхностных сло х материала. Значение напр жени сгдэ .соответствующее точке излома зависимости 1дМдэ f (т); зависит от интегральных

свойств поверхностного сло и определ ет момент начала микротекучести поверхностных слоев. Получив тарировочную зависимость Ig Мдэ f (T ) дл издели из данного материала с заданной обработкой .поверхности, т.е. с заданным состо нием поверхностного сло издели , по вл етс возможность выбора оптимальных видов и режимов поверхностной обработки, обеспечивающих максимальную работоспособность издели , за счет сравнени значений напр жени сгдэ: увеличение значени СТАЗ ведет к повышению прочностных свойств и увеличению работоспособности издели в целом и наоборот.

Claims

Формулаизобетени Акустоэмиссионный способ контрол состо ни поверхностного сло изделий, заключающийс в том, что изделие нагружают изгибом до предела текучести и регистрируют напр жени и сигналы акустической эмиссии, по которым суд т о состо нии поверхностного сло изделий, отличающийс тем, что, с целью повышени информативности за счет определени не только

0

5

Поскольку при предлагаемом способе контрол материал не переводитс в область текучести, то после разгрузки контро- лируемый объект не измен ет своих геометрических размеров и первоначальных прочностных свойств.

Ступенчатое нагружение с выдержкой после каждого шага обеспечивает точность определени точки перегиба зависимости 1дМдэ f (а) за счет устранени вли ни случайных всплесков интенсивности устройства на акустико-эмиссионные характеристики контролируемого объекта.

дефектов, но и начала микротекучести в поверхностном слое издели , нагружение изгибом осуществл ют между ступен ми нагружени , а в качестве параметра акустической эмиссии используют суммарную акустическую эмиссию, регистрируют зависимость суммарной акустической эмиссии от напр жений и по параметрам точки излома которой суд т о начале микротекучести поверхностного сло .