RU2406083C1 - Method of determining defect structure of rolled titanium - Google Patents

Method of determining defect structure of rolled titanium Download PDF

Info

Publication number
RU2406083C1
RU2406083C1 RU2009137163/28A RU2009137163A RU2406083C1 RU 2406083 C1 RU2406083 C1 RU 2406083C1 RU 2009137163/28 A RU2009137163/28 A RU 2009137163/28A RU 2009137163 A RU2009137163 A RU 2009137163A RU 2406083 C1 RU2406083 C1 RU 2406083C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
test
bar
attenuation
controlled
signal
Prior art date
Application number
RU2009137163/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Романович Колобов (RU)
Юрий Романович Колобов
Георгий Викторович Храмов (RU)
Георгий Викторович Храмов
Евгений Витальевич Голосов (RU)
Евгений Витальевич Голосов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет"
Priority to RU2009137163/28A priority Critical patent/RU2406083C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2406083C1 publication Critical patent/RU2406083C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: to set up sensitivity and checking working condition of a flaw detector, test sections of a bar of length 5, 250 and 500 mm, respectively, having controlled diametre with known coefficient of attenuation Ktest of ultrasound at the frequency of the used transducer, made from material with the same composition as that of the controlled bar, having a given submicro-crystalline flawless internal structure, are used, wherein the diametre of the transducers must be in the range of 0.8-1 times the diametre of the rod; at the first step a conditional 'zero' is determined by measuring signal attenuation at the 5 mm long test section, further, the value of signal attenuation on 250 and 500 mm test sections is measured taking into account the conditional 'zero', the coefficient of attenuation Ktest1 is then determined by calculating the ratio of signal attenuation at the test section of the bar to the length of that bar, the flaw detector is ready for operation if Ktest1 determined by measuring each test specimen differs from Ktest known for each test specimen by a value which does not exceed a tolerance level; further signal attenuation for the controlled bar is measured and the coefficient of attenuation Kcont for the said bar is calculated, from which the quality of the bar is determined.
EFFECT: simple method of determining crystallographic texture.
1 ex

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики длинномерных цилиндрических изделий малых диаметров из субмикрокристаллического и наноструктурного титана, полученных методом обработки металлов давлением (ОМД), сочетающим сортовую и винтовую прокатки.The invention relates to non-destructive testing and can be used for the diagnosis of long cylindrical products of small diameters from submicrocrystalline and nanostructured titanium obtained by the method of metal forming (OMD), combining long and helical rolling.

В промышленности при неразрушающем контроле протяженных цилиндрических изделий применяют эхо или теневой метод, при котором ультразвуковые колебания вводят через боковую поверхность. Ввод колебаний и прием эхо-сигналов от дефектов осуществляется совмещенными или раздельносовмещенными преобразователями. Прием прошедшего ослабленного сигнала осуществляется раздельными преобразователями. Настройки чувствительности дефектоскопа проводятся по осевому сверлению длиной 20 мм и ⌀ 1 мм для прутков от ⌀ 10 мм и более (ГОСТ 2060-90). Использование искусственного дефекта такой величины не решает проблемы поиска микродефектов, возникающих в длинномерных цилиндрических изделиях малых диаметров из субмикрокристаллического и наноструктурного титана, полученных методом обработки металлов давлением (ОМД), сочетающим сортовую и винтовую прокатки. Для контроля длинномерных цилиндрических изделиях малых диаметров путем применения известного метода преобразователи должны иметь криволинейную рабочую поверхность малого радиуса и малой площади, иметь малую мертвую зону. Вопрос с мертвой зоной частично решается применением раздельносовмещенных преобразователей, хотя одновременно будут увеличиваться размеры рабочей поверхности преобразователя. Распознавание микродефектов на фоне реверберационных шумов и сложного характера распространения УЗ-волн в цилиндре малого диаметра приводит к ошибкам при расшифровке результатов контроля. Еще более усложняется картина распространения колебаний при иммерсионном способе ввода ультразвука в пруток, целиком погружаемый в жидкость. При плоской поверхности преобразователя жидкость работает как плоско-вогнутая линза.In industry, with non-destructive testing of extended cylindrical products, an echo or shadow method is used in which ultrasonic vibrations are introduced through the side surface. The input of vibrations and the reception of echo signals from defects is carried out by combined or separately combined converters. Reception of the transmitted attenuated signal is carried out by separate converters. Flaw detector sensitivity settings are carried out by axial drilling with a length of 20 mm and ⌀ 1 mm for rods from ⌀ 10 mm or more (GOST 2060-90). The use of an artificial defect of this magnitude does not solve the problem of searching for microdefects arising in long cylindrical products of small diameters from submicrocrystalline and nanostructured titanium, obtained by the method of metal forming (OMD), combining high-grade and helical rolling. To control long cylindrical products of small diameters by applying the known method, the transducers must have a curved working surface of small radius and small area, have a small dead zone. The issue of the dead zone is partially solved by the use of separately coupled converters, although at the same time the dimensions of the working surface of the converter will increase. Recognition of microdefects against the background of reverberation noise and the complex nature of the propagation of ultrasonic waves in a cylinder of small diameter leads to errors in deciphering the control results. The picture of the propagation of oscillations is even more complicated with the immersion method of introducing ultrasound into a bar, completely immersed in a liquid. With a flat surface of the transducer, the liquid acts as a flat-concave lens.

Известен способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий (RU 2149393), заключающийся в том, что излучают ультразвуковые колебания в цилиндрическое изделие вдоль его оси, принимают эхосигналы из изделия, осуществляют круговое сканирование по торцевой поверхности изделия. Анализируют принятые эхо-сигналы, регистрируют их в прямоугольных координатах, пропорциональных пути перемещения преобразователя по траектории кругового сканирования и времени распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии. Выполняют совместный анализ временных положений принятых эхо-сигналов на всем пути сканирования при полном обороте кругового сканирования. О дефектности изделия судят по результатам анализа зарегистрированных сигналов. Основная направленность данного изобретения состоит в дифференцировании эхо-сигналов дефектов и элементов конструкции при дефектоскопии длинномерных цилиндрических изделий сложной формы с большой относительно рабочей поверхности преобразователя площадью сечения.A known method of ultrasonic testing of cylindrical products (RU 2149393), which consists in the fact that they emit ultrasonic vibrations into a cylindrical product along its axis, receive echo signals from the product, carry out a circular scan along the end surface of the product. The received echo signals are analyzed, recorded in rectangular coordinates proportional to the path of the transducer moving along the circular scanning path and the propagation time of ultrasonic vibrations in the controlled product. Perform a joint analysis of the temporal positions of the received echoes along the entire scanning path at a full revolution of the circular scan. The defectiveness of the product is judged by the results of the analysis of registered signals. The main focus of this invention is to differentiate the echo signals of defects and structural elements during flaw detection of long cylindrical products of complex shape with a large cross-sectional area relative to the working surface of the transducer.

Таким образом, данный способ неприменим для длинномерных цилиндрических изделий в виде прутков малого диаметра простой формы, т.к. для них невозможно проводить сканирование по торцевой поверхности с помощью стандартных пьезопреобразователей. Кроме того, выявление микродефектов на значительном расстоянии от преобразователя невозможно вследствие малости его эхо-сигнала в сравнении с уровнем сигнала от структуры металла и шумами аппаратуры.Thus, this method is not applicable for long cylindrical products in the form of rods of small diameter of a simple shape, because it is impossible for them to scan along the end surface using standard piezoelectric transducers. In addition, the detection of microdefects at a considerable distance from the transducer is impossible due to the smallness of its echo signal in comparison with the signal level from the metal structure and the noise of the equipment.

Способы дефектоскопии, защищенные патентами РФ N 2146363, 2029300, 2032171, включают возбуждение в изделии импульса ультразвуковой волны, прохождение импульса по периметру сечения, прием сигналов, обусловленных процессами отражения и трансформации, измерение энергии сигналов, принимаемых на заданном временном интервале, оценку наличия и размеров дефектов и состояния акустического контакта. Способ применим к изделиям с большой площадью сечения, в которых возможно достичь полного внутреннего отражения волны, распространяющейся вдоль поверхности по периметру сечения, и не может использоваться в случае контроля прутка малого диаметра.Flaw detection methods protected by RF patents N 2146363, 2029300, 2032171 include the excitation of an ultrasonic wave pulse in the product, the passage of the pulse along the perimeter of the cross section, the reception of signals due to reflection and transformation processes, the measurement of the energy of signals received over a given time interval, the assessment of the presence and size defects and acoustic contact condition. The method is applicable to products with a large cross-sectional area, in which it is possible to achieve complete internal reflection of the wave propagating along the surface along the perimeter of the cross-section, and cannot be used in the case of control of a small-diameter bar.

Наиболее близким техническим решением является способ, защищенный патентом №2245543 (G01N 29/04), по которому длинномерные изделия контролируют путем анализа вынужденных колебаний. Для этого к торцу длинномерного изделия прижимают пьезопреобразователь-излучатель, который возбуждает продольные механические колебания, а к другому торцу длинномерного изделия прижимают пьезопреобразователь-приемник, при помощи которого снимают и регистрируют полученный сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний. Это изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий по параметрам их механических колебаний.The closest technical solution is the method protected by patent No. 2245543 (G01N 29/04), in which lengthy products are controlled by analysis of forced vibrations. To do this, a piezoelectric transducer-emitter is pressed to the end of a long product, which excites longitudinal mechanical vibrations, and a piezoelectric transducer-receiver is pressed to the other end of a long product, with which the received signal is proportional to and recorded in proportion to the oscillation amplitude. This invention relates to non-destructive testing and can be used to diagnose products according to the parameters of their mechanical vibrations.

Недостатком данного способа является использование низкочастотного акустического диапазона колебаний, что снижает чувствительность к дефектам в виде округлых микропор в материале со снятыми путем отжига напряжениями. Результат контроля сильно зависит от геометрии образца и требует строгой повторяемости размеров и проведения трудоемких предварительных исследований по сопоставлению характеристик собственных колебаний дефектных и бездефектных изделий.The disadvantage of this method is the use of a low-frequency acoustic vibration range, which reduces the sensitivity to defects in the form of rounded micropores in a material with stresses removed by annealing. The control result strongly depends on the geometry of the sample and requires strict repeatability of dimensions and laborious preliminary studies to compare the characteristics of natural vibrations of defective and defect-free products.

Целью изобретения является создание оперативного неразрушающего контроля уровня дефектности субмикрокристаллического и/или наноструктурного титанового проката в виде прутков малого диаметра.The aim of the invention is the creation of operational non-destructive testing of the level of imperfection of submicrocrystalline and / or nanostructured titanium rolling in the form of rods of small diameter.

Технический результат - выявление дефектности прутка с диаметром менее 10 мм, обусловленной как появлением микропор, нераскрытых микротрещин, так и увеличением размерности зерна субмикрокристаллического и наноструктурного титанового проката путем использования дефектоскопов и преобразователей общего применения и повышение чувствительности оперативного неразрушающего контроля.EFFECT: detection of defectiveness of a bar with a diameter of less than 10 mm due to both the appearance of micropores, undisclosed microcracks, and an increase in the grain size of submicrocrystalline and nanostructured titanium rolling through the use of flaw detectors and transducers of general use and an increase in the sensitivity of operational non-destructive testing.

Основанием для разработки рассматриваемого способа является тот факт, что в процессе получения титановых прутков малых диаметров с субмикрокристаллической структурой из исходного бездефектного материала сочетанием сортовой и винтовой прокатки в них не образуется одиночных дефектов, способных повлиять на локальное ухудшение механических свойств материала. При использовании данной технологии возникновение дефектов сплошности зависит от режима проката для всего прутка и нарушение технологических параметров влечет появление равномерно распределенных множественных микродефектов. Возникновение одиночных дефектов значимых размеров в бездефектном прутке (в основном объеме) не происходит.The basis for the development of the method under consideration is the fact that in the process of obtaining titanium rods of small diameters with a submicrocrystalline structure from the original defect-free material by combining high-quality and screw rolling, they do not form single defects that can affect the local deterioration of the mechanical properties of the material. When using this technology, the occurrence of continuity defects depends on the rental mode for the entire bar and violation of technological parameters entails the appearance of evenly distributed multiple microdefects. The occurrence of single defects of significant sizes in a defect-free bar (in the main volume) does not occur.

Качественная субмикрокристаллическая и/или наноструктура титана делает его «прозрачным» для ультразвука, границы контроля образца расширяются. При ухудшении технологии прокатки в первую очередь появляются протяженные области вблизи центра прутка с нарушениями структуры в виде микропор, нераскрытых микротрещин, которые в равной степени влияют как на рассеяние ультразвука в материале, так и на ухудшение механических свойств. В данном случае можно говорить о плотности дефектов в прутке или дефектности прутка. Если выделить несколько образцов одинаковой длины из разных участков прутка, то величина затухания ультразвука для каждого образца будет равной с точностью, не уступающей значению точности присущей для известных методов ультразвукового контроля в целом. При обычной дефектоскопии прутков с нарушениями субмикрокристаллической структуры и/или микропористостью создается картина замены материала на менее проницаемый, но без выраженных локальных дефектов.High-quality submicrocrystalline and / or nanostructure of titanium makes it “transparent” for ultrasound, the boundaries of the control of the sample expand. With the deterioration of the rolling technology, first of all, extended areas appear near the center of the bar with structural disturbances in the form of micropores, undisclosed microcracks, which equally affect both the scattering of ultrasound in the material and the deterioration of mechanical properties. In this case, we can talk about the density of defects in the bar or the defectiveness of the bar. If we select several samples of the same length from different sections of the bar, then the amount of attenuation of ultrasound for each sample will be equal with accuracy not inferior to the value of accuracy inherent in known methods of ultrasonic testing in general. In conventional flaw detection of rods with violations of the submicrocrystalline structure and / or microporosity, a picture is created of replacing the material with a less permeable one, but without pronounced local defects.

Предлагаемый способ контроля дефектности структуры длинномерных цилиндрических изделий малых диаметров из субмикрокристаллического и наноструктурного титана, включающий возбуждение продольных акустических колебаний в прутке путем подачи сигнала с дефектоскопа на пьезопреобразователь, прижатый к торцу прутка, снятие прошедшего через пруток сигнала при помощи приемного пьезопреобразователя, прижатого к другому торцу прутка, содержит следующие новые отличительные признаки:The proposed method for controlling the structural imperfection of long cylindrical products of small diameters from submicrocrystalline and nanostructured titanium, including excitation of longitudinal acoustic vibrations in the rod by applying a signal from the flaw detector to the piezoelectric transducer, pressed to the end of the rod, removing the signal transmitted through the rod using the receiving piezoelectric transducer, pressed to the other end transducer, pressed The bar contains the following new distinguishing features:

- тестовыми образцами для настройки чувствительности и проверки работоспособности дефектоскопа используют три отрезка прутка контролируемого диаметра, выполненные из материала того же состава, что и контролируемый пруток;- test samples for adjusting the sensitivity and checking the operability of the flaw detector use three segments of a rod of controlled diameter made of material of the same composition as the controlled rod;

- длина тестовых образцов с известным коэффициентом затухания Ктест ультразвука на частоте используемого преобразователя для заданной субмикрокристаллической бездефектной внутренней структуры равна соответственно 5, 250 и 500 мм;- the length of the test samples with a known attenuation coefficient K , the ultrasound test at the frequency of the transducer used for a given submicrocrystalline defect-free internal structure is 5, 250 and 500 mm, respectively;

- диаметр преобразователей должен находиться в пределах 0,8-1 от диаметра контролируемого прутка;- the diameter of the transducers should be within 0.8-1 of the diameter of the controlled bar;

- на первом этапе определяют условный «ноль» путем измерения ослабления сигнала на тестовом отрезке прутка длиной 5 мм,- at the first stage, determine the conditional "zero" by measuring the attenuation of the signal on the test section of the bar length of 5 mm,

- далее измеряют величину ослабления сигнала на тестовых отрезках прутка длиной 250 и 500 мм с учетом условного «нуля»;- further measure the amount of signal attenuation on the test sections of the bar length of 250 and 500 mm, taking into account the conditional "zero";

- определяют коэффициент затухания Ктест1 вычисляя отношение ослабления сигнала на тестовых отрезках прутка длиной 250 и 500 мм к длине соответствующего отрезка;- determine the attenuation coefficient K test 1 by calculating the ratio of the attenuation of the signal on the test sections of the bar length of 250 and 500 mm to the length of the corresponding segment;

- дефектоскоп считают настроенным в случае, если определенный измерением каждого тестового образца Ктест1 отличается от известного для каждого тестового образца коэффициента затухания Ктест на величину, не превышающую величину допуска;- flaw considered tuned when determined by a measurement of each test sample to the test differs from the known one for each test specimen damping coefficient K at the test value does not exceed the tolerance value;

- проводят измерение величины ослабления сигнала для контролируемого прутка и определяют коэффициент затухания Кконтр путем вычисления отношения ослабления сигнала на полной длине контролируемого прутка к длине прутка;- measure the magnitude of the attenuation of the signal for the monitored bar and determine the attenuation coefficient K counter by calculating the ratio of the attenuation of the signal over the entire length of the monitored bar to the length of the bar;

- если рассчитанное значение коэффициента затухания Кконтр для контролируемого прутка отличается от принятого для тестовых образцов более чем на установленную величину допуска, то пруток считают бракованным,- if the calculated value of the attenuation coefficient K counter for the controlled bar differs from that adopted for test samples by more than the specified tolerance value, then the bar is considered defective,

- если рассчитанное значение коэффициента затухания Кконтр для контролируемого прутка находится в пределах установленной величины допуска, принятой для тестовых образцов, пруток считают качественным- if the calculated value of the attenuation coefficient K counter for the controlled bar is within the specified tolerance value adopted for test samples, the bar is considered to be of high quality

Пример осуществления способаAn example of the method

Для контроля применяют прямые раздельные и совмещенные датчики; УЗК-дефектоскоп, тестовые образцы; вспомогательные устройства и приспособления для обеспечения постоянных параметров контроля (угла ввода и акустического контакта). Соотношение сигнал-шум при измерениях должно быть не хуже 6 дБ.For control, direct separate and combined sensors are used; Ultrasonic flaw detector, test samples; auxiliary devices and devices to ensure constant control parameters (input angle and acoustic contact). The signal-to-noise ratio during measurements should be no worse than 6 dB.

Тестовыми образцами TO1, ТО2 и ТО3 для настройки чувствительности ультразвуковой аппаратуры при проведении контроля служат отрезки прутка длиной соответственно 5, 250 и 500 мм контролируемого диаметра с известным коэффициентом затухания ультразвука на частоте F:Test samples TO 1 , TO 2 and TO 3 for adjusting the sensitivity of ultrasonic equipment during monitoring are bar sections with a length of 5, 250 and 500 mm, respectively, of a controlled diameter with a known ultrasonic attenuation coefficient at a frequency F:

- выполненные из материала того же состава, что и контролируемый пруток;- made of material of the same composition as the controlled bar;

- имеющие заданную субмикрокристаллическую бездефектную внутреннюю структуру, подтвержденную методами микроскопии;- having a predetermined submicrocrystalline defect-free internal structure, confirmed by microscopy methods;

- со свойствами, подтвержденными механическими испытаниями;- with properties confirmed by mechanical tests;

- качество обработки поверхности должно обеспечивать шероховатость не более Ra=0,63, угол между нормалью к торцевой поверхности и осью прутка не должен превышать 0,2°.- the quality of the surface treatment should provide a roughness of not more than Ra = 0.63, the angle between the normal to the end surface and the axis of the bar should not exceed 0.2 °.

Перед проведением контроля прутки должны быть очищены от грязи, пыли, масел и других загрязнений. Обработка торцевых поверхностей должна обеспечивать надежный акустический контакт. Диаметр рабочей поверхности преобразователя должен находиться в пределах 0,8 - 1 от диаметра прутка.Before the inspection, the rods must be cleaned of dirt, dust, oils and other contaminants. End surface treatment should provide reliable acoustic contact. The diameter of the working surface of the converter should be in the range of 0.8 - 1 from the diameter of the bar.

Для контроля прутков с субмикрокристаллической структурой необходимо применять пьезопреобразователи с частотой, на которой определялся коэффициент затухания для тестовых образцов.To control rods with a submicrocrystalline structure, it is necessary to use piezoelectric transducers with a frequency at which the attenuation coefficient for test samples was determined.

С помощью тестового образца TO1 определяют затухание, связанное с акустическими контактами преобразователей и торцов прутка, для чего тестовый образец длиной 5 мм устанавливают между преобразователями и настраивают дефектоскоп путем изменения ослабления сигнала, прошедшего через TO1, до величины стандартного уровня. Значение ослабления в дБ фиксируется в протоколе как условный «0».Using the TO 1 test sample, the attenuation associated with the acoustic contacts of the transducers and the ends of the rod is determined, for which a 5 mm test sample is installed between the transducers and the flaw detector is adjusted by changing the attenuation of the signal transmitted through TO 1 to the standard level. The attenuation value in dB is fixed in the protocol as a conditional “0”.

Далее прозвучивают образец ТО2. Амплитуду сигнала, прошедшего через TO2 длиной 250 мм, также ослабляют до стандартного уровня и в протоколе фиксируют разницу в дБ между текущим положением аттенюатора и условным «0». То же повторяют с образцом ТО3 длиной 500 мм. Вычисляют значения коэффициентов затухания для тестовых образцов Ктест1 как отношение ослабления амплитуды сигнала к длине соответствующего тестового образца. Проводят сравнение полученных коэффициентов затухания ультразвука Ктест1 с известным коэффициентом затухания ультразвука Ктест на частоте F и делают вывод о готовности дефектоскопа к работе.Next sound sample TO 2 . The amplitude of the signal passing through TO 2 with a length of 250 mm is also attenuated to the standard level and the difference in dB between the current attenuator position and the conditional “0” is recorded in the protocol. The same is repeated with a TO 3 sample with a length of 500 mm. The attenuation coefficients for the test samples K Test 1 are calculated as the ratio of the attenuation of the signal amplitude to the length of the corresponding test sample. A comparison of the obtained attenuation coefficients of ultrasound K test 1 with the known attenuation coefficient of ultrasound K test at a frequency F is made, and a flaw detector is ready for operation.

Далее прозвучивают контролируемый пруток. Вычисляют значение коэффициента затухания для контролируемого прутка Кконтр, как отношение ослабления амплитуды сигнала к длине соответствующего контролируемого прутка. Проводят сравнение значений полученного коэффициента затухания контролируемого прутка Кконтр со значением, принятым для тестовых образцов Ктест и делают вывод о качестве контролируемого материала:Next, a controlled bar sounds. The value of the attenuation coefficient for the controlled bar K counter is calculated as the ratio of the attenuation of the signal amplitude to the length of the corresponding controlled bar. A comparison is made of the values of the obtained attenuation coefficient of the controlled bar K counter with the value adopted for test samples K test and a conclusion is made about the quality of the controlled material:

если рассчитанное значение коэффициента затухания Кконтр для контролируемого прутка отличается от принятого КТЕСТ для тестовых образцов более чем на установленную величину допуска, то пруток считают бракованным,if the calculated value of the attenuation coefficient K counter for the controlled bar differs from the accepted K TEST for test samples by more than the set tolerance, then the bar is considered defective,

- если рассчитанное значение коэффициента затухания Кконтр для контролируемого прутка находится в пределах установленной величины допуска, принятой для тестовых образцов, пруток считают качественным.- if the calculated value of the attenuation coefficient K counter for the controlled bar is within the specified tolerance value adopted for test samples, the bar is considered to be of high quality.

Способ может быть использован для определения параметров затухания ультразвука на полной длине прутка размером до 2000 мм. Предложенный способ чувствителен к равномерно распределенным множественным дефектам в виде микропор и микротрещин, а также к увеличению среднего размера зерна, что позволяет выявлять не только появление дефектности материала, но и ухудшение структурного совершенства, проявляющегося в укрупнении зерна.The method can be used to determine the attenuation parameters of ultrasound over the full length of a bar up to 2000 mm in size. The proposed method is sensitive to uniformly distributed multiple defects in the form of micropores and microcracks, as well as to an increase in the average grain size, which makes it possible to detect not only the appearance of material defects, but also the deterioration of structural perfection, manifested in the enlargement of grain.

Claims (1)

Способ контроля дефектности титанового проката с субмикрокристаллической и наноструктурой, включающий возбуждение продольных акустических колебаний в прутке путем подачи сигнала с дефектоскопа на пьезопреобразователь, прижатый к торцу прутка, снятие сигнала при помощи приемного пьезопреобразователя, прижатого к другому торцу прутка, отличающийся тем, что для настройки чувствительности и проверки работоспособности дефектоскопа используют тестовые отрезки прутка длиной соответственно 5, 250 и 500 мм контролируемого диаметра с известным коэффициентом затухания КТЕСТ ультразвука на частоте используемого преобразователя, выполненные из материала того же состава, что и контролируемый пруток, имеющие заданную субмикрокристаллическую бездефектную внутреннюю структуру, при этом диаметр преобразователей должен находиться в пределах 0,8-1 диаметра прутка; на первом этапе определяют условный «ноль» путем измерения ослабления сигнала на тестовом отрезке длиной 5 мм, далее измеряют величину ослабления сигнала на тестовых отрезках длиной 250 и 500 мм с учетом условного «ноля», затем определяют коэффициент затухания КТЕСТ1 путем вычисления отношения ослабления сигнала на тестовом отрезке прутка к длине этого отрезка, делают вывод о готовности дефектоскопа к работе при условии, что определенный измерением каждого тестового образца КТЕСТ1 отличается от известного для каждого тестового образца коэффициента затухания КТЕСТ на величину, не превышающую величину допуска; далее проводят измерение ослабления сигнала для контролируемого прутка и вычисляют для него коэффициент затухания ККОНТР, при этом если рассчитанное значение коэффициента затухания ККОНТР для контролируемого прутка отличается от принятого для тестовых образцов более чем на установленную величину допуска, то образец считают бракованным, если рассчитанное значение коэффициента затухания ККОНТР для контролируемого прутка находится в пределах установленной величины допуска, принятой для тестовых образцов, пруток считают качественным. A method for controlling the defectiveness of titanium rolled products with a submicrocrystalline and nanostructure, including the excitation of longitudinal acoustic vibrations in a bar by applying a signal from a flaw detector to a piezoelectric transducer pressed to the end of the bar, and removing a signal using a receiving piezoelectric transducer pressed to the other end of the bar, characterized in that it is sensitive for tuning and testing the performance of the flaw detector using test pieces of bar lengths of respectively 5, 250 and 500 mm of controlled diameter with known m attenuation coefficient K TEST of ultrasound at the frequency of the transducer used, made of material of the same composition as the controlled bar, having a given submicrocrystalline defect-free internal structure, while the diameter of the transducers should be within 0.8-1 of the diameter of the bar; at the first stage, the conditional “zero” is determined by measuring the attenuation of the signal on the test segment 5 mm long, then the signal attenuation is measured on the test segments 250 and 500 mm long, taking into account the conditional “zero”, then the attenuation coefficient K TEST 1 is determined by calculating the attenuation ratio signal on the test interval to the length of the rod segment, conclude flaw readiness to work under the condition that a certain dimension of each test specimen to the test differs from the known one for each test sample TEST K oeffitsienta damping by an amount that does not exceed the tolerance value; Next, we measure the signal attenuation for the controlled bar and calculate the attenuation coefficient K KONTR for it, while if the calculated value of the attenuation coefficient K KONP for the controlled bar differs from the tolerance accepted for test samples by more than the set tolerance, then the sample is considered defective if the calculated value attenuation coefficient K KONTR for the controlled bar is within the specified tolerance value adopted for test samples, the bar is considered to be of high quality oh.
RU2009137163/28A 2009-10-08 2009-10-08 Method of determining defect structure of rolled titanium RU2406083C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009137163/28A RU2406083C1 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method of determining defect structure of rolled titanium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009137163/28A RU2406083C1 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method of determining defect structure of rolled titanium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2406083C1 true RU2406083C1 (en) 2010-12-10

Family

ID=46306552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009137163/28A RU2406083C1 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method of determining defect structure of rolled titanium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2406083C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575975C2 (en) * 2013-05-31 2016-02-27 АрТиАй Интернэшнл Металс, Инк. Method of ultrasonic flaw detection of cast products from titanium alloy
RU173773U1 (en) * 2016-11-07 2017-09-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" ACOUSTIC BAR DEVICE
RU2679480C1 (en) * 2017-11-30 2019-02-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" Method of acoustic control of bars with waveguide method
RU2688877C1 (en) * 2018-05-11 2019-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "КомАР" Method of determining strength characteristics of polymer composite materials
RU212363U1 (en) * 2022-04-22 2022-07-19 Акционерное общество "РАДИОАВИОНИКА" Ultrasonic flaw detector with test sample

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2575975C2 (en) * 2013-05-31 2016-02-27 АрТиАй Интернэшнл Металс, Инк. Method of ultrasonic flaw detection of cast products from titanium alloy
RU173773U1 (en) * 2016-11-07 2017-09-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" ACOUSTIC BAR DEVICE
RU2679480C1 (en) * 2017-11-30 2019-02-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" Method of acoustic control of bars with waveguide method
RU2688877C1 (en) * 2018-05-11 2019-05-22 Общество с ограниченной ответственностью "КомАР" Method of determining strength characteristics of polymer composite materials
RU212363U1 (en) * 2022-04-22 2022-07-19 Акционерное общество "РАДИОАВИОНИКА" Ultrasonic flaw detector with test sample

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5351543A (en) Crack detection using resonant ultrasound spectroscopy
US8826740B2 (en) Methods and apparatus for porosity measurement and defect detection
CN111044613A (en) Metal plate micro-defect detection method based on nonlinear Lamb wave
CN101750454B (en) For ultrasound inspection methods and the related probes of noise founding materials
CN111751448B (en) Surface leakage wave ultrasonic synthetic aperture focusing imaging method
CN112362748B (en) Method and device for measuring relation between ultrasonic transverse wave attenuation coefficient and frequency of material
CN102608212A (en) Method for measuring acoustic impedance and acoustic attenuation of thin layer based on sound pressure reflection coefficient power spectrum
RU2406083C1 (en) Method of determining defect structure of rolled titanium
Demčenko et al. Ultrasonic measurements of undamaged concrete layer thickness in a deteriorated concrete structure
Kim et al. Initial freeze–thaw damage detection in concrete using two-dimensional non-contact ultrasonic sensors
CN104569155B (en) Electromagnetic ultrasonic detection method for surface defects
CN112432998A (en) Ultrasonic nondestructive testing method for rubber plate bonding defects with acoustic cavity structure
Murav’eva et al. Analysis of reflected signals in testing cylindrical specimens by the multiple reflection echo-shadow method
JPH04323553A (en) Method and device for ultrasonic resonance flaw detection
Kananen et al. Discriminating pores from inclusions in rolled steel by ultrasonic echo analysis
US20080236288A1 (en) Inspection systems and methods for detection of material property anomalies
EP0555298A1 (en) Detecting defects in concrete
JP2005221321A (en) Method and device for detecting ultrasonic signal
US20040244491A1 (en) Apparatus and method for ultrasonic inspection
RU2191376C2 (en) Method measuring sizes of defects in process of ultrasonic inspection of articles
JP2023183636A (en) Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection device
Cotter et al. High frequency ultrasonic thickness and acoustic velocity measurement methods for advanced material and component characterization.
RU2812181C1 (en) Method for ultrasonic non-destructive testing of nitride ceramic products for presence of defects
Prabhakaran et al. Time of flight diffraction: an alternate non-destructive testing procedure to replace traditional methods
JP2002131296A (en) Nondestructive inspection system

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171009