RU96123898A - METHOD FOR MEASURING AND INCREASING THE SERVICE LIFE OF METAL PARTS WITH LIMITED ENDURANCE - Google Patents

METHOD FOR MEASURING AND INCREASING THE SERVICE LIFE OF METAL PARTS WITH LIMITED ENDURANCE

Info

Publication number
RU96123898A
RU96123898A RU96123898/28A RU96123898A RU96123898A RU 96123898 A RU96123898 A RU 96123898A RU 96123898/28 A RU96123898/28 A RU 96123898/28A RU 96123898 A RU96123898 A RU 96123898A RU 96123898 A RU96123898 A RU 96123898A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stress
metal part
level
parts
individual
Prior art date
Application number
RU96123898/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2150691C1 (en
Inventor
Г.Беркли Стэнли
Original Assignee
Фэтигью Менеджмент Ассошиейтс Л.Л.С.
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
Priority claimed from US08/245,011 external-priority patent/US5490195A/en
Application filed by Фэтигью Менеджмент Ассошиейтс Л.Л.С. filed Critical Фэтигью Менеджмент Ассошиейтс Л.Л.С.
Publication of RU96123898A publication Critical patent/RU96123898A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2150691C1 publication Critical patent/RU2150691C1/en

Links

Claims (36)

1. Способ управления совокупностью металлических деталей для определения срока изъятия отдельной металлической детали из эксплуатации, в котором металлические детали изготавливают с относительно высокими уровнями остаточного напряжения сжатия и упомянутые детали подвергают усталостному разрушению, включающий (1) выбор отдельной металлической детали из совокупности; (2) определение оставшегося остаточного напряжения сжатия поверхности выбранной отдельной металлической детали в одной или более зонах концентрации напряжений, используя методику дифракции рентгеновских лучей; и (3) изъятие из эксплуатации выбранной отдельной детали, если оставшееся напряжение сжатия, измеренной в одной или более зонах концентрации напряжений, опускается ниже заданного уровня.1. A method of controlling a plurality of metal parts to determine a time period for removing an individual metal part from service, in which the metal parts are manufactured with relatively high levels of residual compressive stress and said parts are subjected to fatigue failure, including (1) selecting a single metal part from the combination; (2) determining the remaining residual compressive stress of the surface of the selected individual metal part in one or more stress concentration zones using an X-ray diffraction technique; and (3) the decommissioning of the selected individual part if the remaining compression stress measured in one or more stress concentration zones falls below a predetermined level. 2. Способ по п. 1, в котором заданный уровень оставшегося остаточного напряжения сжатия равен примерно нулю. 2. The method according to claim 1, wherein the predetermined level of the remaining residual compression stress is approximately zero. 3. Способ по п. 1, в котором заданный уровень оставшегося остаточного напряжения составляет фиксированное процентное отношение, меньшее, чем на 100 процентное остаточное напряжение сжатия в детали по ее изготовлении. 3. The method according to p. 1, in which a given level of residual residual stress is a fixed percentage, less than 100 percent residual compressive stress in the part for its manufacture. 4. Способ по п. 1, в котором металлические детали являются вращающимися деталями, используемыми в газотурбинных или реактивных двигателях. 4. The method of claim 1, wherein the metal parts are rotating parts used in gas turbine or jet engines. 5. Способ по п. 4, в котором металлические детали являются дисками или цилиндрическими роторами. 5. The method according to claim 4, in which the metal parts are disks or cylindrical rotors. 6. Способ по п.1, в котором измерения оставшегося остаточного напряжения сжатия, производимые все время для отдельных деталей в совокупности деталей, используют для формирования базы данных, которая может быть использована для прогнозирования срока службы данной детали для того, чтобы определить, должна ли и когда должна данная деталь быть выбрана из совокупности деталей для определения ее оставшегося остаточного напряжения сжатия. 6. The method according to claim 1, in which measurements of the remaining residual compression stress, performed all the time for individual parts in the set of parts, are used to form a database that can be used to predict the life of this part in order to determine whether and when should this part be selected from the set of parts to determine its remaining residual compressive stress. 7. Способ по п. 1, в котором уровни остаточного напряжения сжатия отдельной детали известны по ее изготовлении и в котором измерения уровней остаточного напряжения сжатия отдельных деталей в совокупности деталей производят все время и используют для формирования базы данных. 7. The method according to claim 1, in which the levels of residual compressive stress of an individual part are known for its manufacture and in which measurements of the levels of residual compressive stress of individual parts in the aggregate of parts are performed all the time and used to form a database. 8. Способ по п. 7, в котором уровни остаточного напряжения сжатия отдельных деталей измеряют перед или вскоре после первоначального ввода в эксплуатацию. 8. The method of claim 7, wherein the levels of residual compressive stress of individual parts are measured before or shortly after initial commissioning. 9. Способ по п. 7, в котором упомянутую базу данных используют для определения или повторного определения конструктивных критериев или критериев технических условий для отдельных деталей. 9. The method of claim 7, wherein said database is used to determine or re-define design criteria or technical criteria for individual parts. 10. Способ управления совокупностью металлических деталей для продления срока службы отдельных металлических деталей в совокупности, в котором металлические детали изготавливают с относительно высокими уровнями остаточных напряжений сжатия и подвергают их усталостному разрушению в процессе эксплуатации, включающий для каждой отдельной металлической детали в совокупности следующие этапы: (1) изъятие из эксплуатации отдельной металлической детали; (2) измерение оставшегося остаточного напряжения поверхности отдельной детали в одной или более зонах концентрации напряжений с использованием методики дифракции рентгеновских лучей; (3) сравнивание оставшегося остаточного напряжения сжатия, измеренного в одной или более зонах концентрации напряжений с заданным уровнем; и (4) если оставшееся остаточное напряжение сжатия остается выше заданного уровня, возвращение в эксплуатацию отдельной металлической детали; или (5) если оставшееся остаточное напряжение сжатия находится у или ниже заданного уровня, повторную обработку отдельной металлической детали для увеличения остаточного напряжения сжатия до восстановленного уровня выше заданного уровня и затем возвращение отдельной детали в эксплуатацию. 10. A method of controlling a set of metal parts to extend the life of individual metal parts in the aggregate, in which metal parts are made with relatively high levels of residual compressive stresses and subjected to fatigue failure during operation, including for each individual metal part in the aggregate the following steps: ( 1) the decommissioning of a single metal part; (2) measuring the remaining residual stress of the surface of an individual part in one or more stress concentration zones using an X-ray diffraction technique; (3) comparing the remaining residual compression stress measured in one or more stress concentration zones with a given level; and (4) if the remaining residual compression stress remains above a predetermined level, returning the individual metal part to service; or (5) if the remaining residual compression stress is at or below a predetermined level, reprocessing an individual metal part to increase the residual compression stress to a restored level above a predetermined level and then returning the individual part to service. 11. Способ по п. 10, в котором этапы (1) - (5) периодически повторяют для отдельной детали до тех пор, пока отдельная металлическая деталь не должна будет навсегда изъята из эксплуатации. 11. The method according to p. 10, in which steps (1) to (5) are periodically repeated for an individual part until an individual metal part is permanently removed from service. 12. Способ по п. 10, в котором заданный уровень оставшегося остаточного напряжения сжатия является фиксированным процентным отношением, меньшим, чем 100 процентное остаточное напряжение сжатия в детали по ее изготовлении. 12. The method according to p. 10, in which a predetermined level of the remaining residual compression stress is a fixed percentage, less than 100 percent residual compression stress in the part for its manufacture. 13. Способ по п. 10, в котором металлические детали являются вращающимися деталями, используемыми в газотурбинных или реактивных двигателях. 13. The method according to p. 10, in which the metal parts are rotating parts used in gas turbine or jet engines. 14. Способ по п. 13, в котором металлические детали являются дисками или цилиндрическими роторами. 14. The method of claim 13, wherein the metal parts are discs or cylindrical rotors. 15. Способ по п. 10, в котором восстановленный уровень составляет, по крайней мере, 50 процентов уровня остаточного напряжения сжатия металлической детали по ее изготовлении. 15. The method according to p. 10, in which the restored level is at least 50 percent of the level of residual compressive stress of the metal part for its manufacture. 16. Способ по п. 14, в котором восстановленный уровень составляет, по крайней мере, 80 процентов от уровня остаточного напряжения сжатия в металлической детали по ее изготовлении. 16. The method according to p. 14, in which the restored level is at least 80 percent of the level of residual compression stress in the metal part for its manufacture. 17. Способ по п. 10, в котором восстановленный уровень является примерно таким же, как уровень остаточного напряжения сжатия металлической детали по ее изготовлении. 17. The method according to p. 10, in which the restored level is approximately the same as the level of residual compressive stress of the metal part for its manufacture. 18. Способ по п. 14, в котором восстановленный уровень является примерно таким же, как уровень остаточного напряжения сжатия металлических деталей по изготовлении. 18. The method according to p. 14, in which the restored level is approximately the same as the level of the residual compression stress of the metal parts of manufacture. 19. Способ по п. 10, в котором измерения оставшегося остаточного напряжения сжатия, производимые все время для отдельных деталей в совокупности деталей, используют для формирования базы данных, которая может быть использована для прогнозирования срока службы данной детали с тем, чтобы определить, должна ли и когда должна данная деталь быть выбрана из совокупности деталей для определения ее оставшегося остаточного напряжения сжатия. 19. The method according to p. 10, in which measurements of the remaining residual compression stress, performed all the time for individual parts in the set of parts, are used to form a database that can be used to predict the life of this part in order to determine whether and when should this part be selected from the set of parts to determine its remaining residual compressive stress. 20. Способ по п. 10, в котором уровни остаточного напряжения сжатия отдельных деталей по их изготовлении известны, и в котором все время производят измерения уровня остаточного напряжения сжатия отдельных деталей по их изготовлении и используют для формирования базы данных. 20. The method according to p. 10, in which the levels of residual compression stress of the individual parts for their manufacture are known, and in which all the time measure the level of residual compression stress of the individual parts for their manufacture and used to form the database. 21. Способ по п. 20, в котором уровни остаточного напряжения сжатия отдельных деталей по их изготовлении измеряют до или вскоре после их первоначального ввода в эксплуатацию. 21. The method according to p. 20, in which the levels of residual compressive stress of individual parts for their manufacture are measured before or shortly after their initial commissioning. 22. Способ по п. 20, в котором упомянутую базу данных используют для определения или повторного определения конструктивных критериев или критериев технических условий для отдельных деталей. 22. The method according to p. 20, in which the aforementioned database is used to determine or re-define design criteria or criteria for technical conditions for individual parts. 23. Способ определения момента изъятия из эксплуатации отдельной металлической детали, в котором металлическую деталь изготавливают с относительно высокими уровнями остаточного напряжения сжатия и подвергают эту деталь воздействию усталостного напряжения, включающего следующие этапы:
(1) измерение оставшегося остаточного напряжения сжатия поверхности металлической детали в одной или более зонах концентрации напряжений, используя методику дифракции рентгеновских лучей;
(2) сравнение оставшегося остаточного напряжения сжатия, измеренного в одной или более зонах концентрации напряжений, с заданным значением; и
(3) изъятие из эксплуатации металлической детали, если оставшееся остаточное напряжение, измеренное в одной или более зонах концентрации напряжений, меньше, чем заданный уровень.23. A method for determining when a single metal part is taken out of service, in which a metal part is manufactured with relatively high levels of residual compressive stress, and the part is subjected to a fatigue stress, comprising the following steps:
(1) measuring the remaining residual compressive stress of the surface of the metal part in one or more stress concentration zones using an X-ray diffraction technique;
(2) comparing the remaining residual compression stress measured in one or more stress concentration zones with a predetermined value; and
(3) the decommissioning of a metal part if the remaining residual stress measured in one or more stress concentration zones is less than a predetermined level. 24. Способ по п. 23, в котором заданный уровень оставшегося остаточного напряжения сжатия устанавливают равным около нуля. 24. The method according to p. 23, in which a predetermined level of the remaining residual compression stress is set equal to about zero. 25. Способ по п. 23, в котором заданный уровень оставшегося остаточного напряжения сжатия устанавливают равным фиксированному процентному отношению, меньшему, чем 100 процентное остаточное напряжение сжатия в металлической детали по ее изготовлении. 25. The method according to p. 23, in which a predetermined level of the remaining residual compressive stress is set equal to a fixed percentage, less than 100 percent residual compressive stress in the metal part for its manufacture. 26. Способ по п. 23, металлическая деталь является вращающейся деталью, используемой в газотурбинном или реактивном двигателе. 26. The method according to p. 23, the metal part is a rotating part used in a gas turbine or jet engine. 27. Способ по п. 26, в котором металлическая деталь является диском или цилиндрическим ротором. 27. The method according to p. 26, in which the metal part is a disk or cylindrical rotor. 28. Способ увеличения срока службы металлической детали, в котором металлическую деталь изготавливают с относительно высокими уровнями остаточного напряжения сжатия и подвергают эту деталь воздействию усталостного разрушения в процессе эксплуатации, включающей следующие этапы:
(1) измерение оставшегося остаточного напряжения сжатия в поверхности металлической детали в одной или более зонах концентраций напряжений, используя методику дифракции рентгеновских лучей;
(2) сравнение оставшегося остаточного напряжения сжатия, измеренного в одной или более зонах концентрации напряжений, с заданным уровнем; и
(3) если оставшееся остаточное напряжение сжатия находится выше заданного уровня, возвращение металлической детали в эксплуатацию; или
(4) если оставшееся остаточное напряжение сжатия находится у или ниже заданного уровня, повторную обработку металлической детали для повышения остаточного напряжения сжатия до восстановленного уровня выше заданного уровня и затем возвращение металлической детали в эксплуатацию.28. A method of increasing the service life of a metal part, in which the metal part is manufactured with relatively high levels of residual compressive stress and subject this part to fatigue failure during operation, comprising the following steps:
(1) measuring the remaining residual compressive stress in the surface of a metal part in one or more stress concentration zones using an X-ray diffraction technique;
(2) comparing the remaining residual compressive stress measured in one or more stress concentration zones with a predetermined level; and
(3) if the remaining residual compression stress is above a predetermined level, returning the metal part to operation; or
(4) if the remaining residual compression stress is at or below a predetermined level, reprocessing the metal part to raise the residual compression stress to a restored level above a predetermined level and then returning the metal part to operation. 29. Способ по п. 28, в котором этапы (1) - (4) периодически повторяют для металлической детали до тех пор, пока эта деталь не должна будет навсегда изъята из эксплуатации. 29. The method according to p. 28, in which steps (1) to (4) are periodically repeated for a metal part until this part should not be removed from service forever. 30. Способ по п. 28, в котором заданный уровень оставшегося остаточного напряжения сжатия устанавливают равным фиксированному процентному отношению, меньшему, чем 100 процентное напряжение сжатия металлической детали по ее изготовлении. 30. The method according to p. 28, in which a predetermined level of the remaining residual compression stress is set equal to a fixed percentage, less than 100 percent compression stress of the metal part for its manufacture. 31. Способ по п. 28, в котором металлическая деталь является вращающейся деталью, используемой в газотурбинном или реактивном двигателе. 31. The method according to p. 28, in which the metal part is a rotating part used in a gas turbine or jet engine. 32. Способ по п. 31, в котором металлическая деталь является диском или цилиндрическим ротором. 32. The method according to p. 31, in which the metal part is a disk or cylindrical rotor. 33. Способ по п. 28, в котором восстановленный уровень устанавливают равным, по крайней мере, 50 процентному уровню остаточного напряжения сжатия в металлической детали по ее изготовлении. 33. The method according to p. 28, in which the restored level is set equal to at least 50 percent level of residual compression stress in the metal part for its manufacture. 34. Способ по п. 32, в котором восстановленный уровень устанавливают равным, по крайней мере, 80 процентному уровню остаточного напряжения металлической детали по ее изготовлении. 34. The method according to p. 32, in which the restored level is set equal to at least 80 percent level of residual voltage of the metal part for its manufacture. 35. Способ по п. 28, в котором восстановленный уровень устанавливают около такого же уровня, что и уровень остаточного напряжения сжатия металлической детали по ее изготовлении. 35. The method according to p. 28, in which the restored level is set at about the same level as the level of the residual compressive stress of the metal part for its manufacture. 36. Способ по п. 32, в котором восстановленный уровень устанавливают около такого же уровня, что и уровень остаточного напряжения сжатия металлической детали по ее изготовлении. 36. The method according to p. 32, in which the restored level is set at about the same level as the level of residual compressive stress of the metal part for its manufacture.
RU96123898/28A 1994-05-18 1995-05-03 Procedure measuring and prolonging service life of metal parts with limited endurance RU2150691C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/245,011 US5490195A (en) 1994-05-18 1994-05-18 Method for measuring and extending the service life of fatigue-limited metal components
US08/245011 1994-05-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96123898A true RU96123898A (en) 1999-02-10
RU2150691C1 RU2150691C1 (en) 2000-06-10

Family

ID=22924973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96123898/28A RU2150691C1 (en) 1994-05-18 1995-05-03 Procedure measuring and prolonging service life of metal parts with limited endurance

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5490195A (en)
EP (1) EP0764267B1 (en)
JP (1) JP4117902B2 (en)
AT (1) ATE209784T1 (en)
AU (1) AU686378B2 (en)
BR (1) BR9507733A (en)
CA (1) CA2190354C (en)
DE (1) DE69524218T2 (en)
FI (1) FI964586A (en)
IL (1) IL113421A (en)
NO (1) NO964848L (en)
RU (1) RU2150691C1 (en)
WO (1) WO1995031715A1 (en)
ZA (1) ZA953706B (en)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625664A (en) * 1994-05-18 1997-04-29 Fatigue Management Associates Llc Methods for the design, quality control, and management of fatigue-limited metal components
US6633384B1 (en) * 1998-06-30 2003-10-14 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for ultrasonic laser testing
US7561281B2 (en) * 1998-06-30 2009-07-14 Lockheed Martin Corporation System and method for controlling tube thickness
US7612890B2 (en) * 1998-06-30 2009-11-03 Lockheed Martin Corporation System and method for controlling wafer temperature
US6657733B1 (en) * 1998-06-30 2003-12-02 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for detecting ultrasonic surface displacements using post-collection optical amplification
US7342665B2 (en) * 1998-06-30 2008-03-11 Drake Jr Thomas E System and method for control of paint thickness
US7545509B2 (en) * 1998-06-30 2009-06-09 Lockheed Martin Corporation System and method for online control of paper elasticity and thickness
US6415044B1 (en) 1998-12-29 2002-07-02 Advanced Material Processing Non-destructive inspection method for an impact treated surface
US6721393B1 (en) 1999-03-31 2004-04-13 Proto Manufacturing Ltd. X-ray diffraction apparatus and method
US6449565B1 (en) * 1999-04-05 2002-09-10 United Technologies Corporation Method and apparatus for determining in real-time the fatigue life of a structure
US7286241B2 (en) * 1999-06-24 2007-10-23 Lockheed Martin Corporation System and method for high-speed laser detection of ultrasound
AU2002222956A1 (en) * 2000-07-14 2002-01-30 Lockheed Martin Corporation System and method for locating and positioning an ultrasonic signal generator for testing purposes
DE10118542A1 (en) * 2001-04-14 2002-10-17 Alstom Switzerland Ltd Method for determining the elasto-plastic behavior of components consisting of anisotropic material and application of the method
CH695515A5 (en) * 2002-03-08 2006-06-15 Alstom Technology Ltd A method for determining the elasto-plastic behavior of consisting of anisotropic material components and use of the method.
US6911100B1 (en) 2002-08-30 2005-06-28 Biomet, Inc. Method for controlling residual stress in prosthetics
US7171314B2 (en) * 2004-09-30 2007-01-30 The Boeing Company Methods and systems for analyzing structural test data
US7467070B2 (en) * 2004-10-26 2008-12-16 Meyer Eric S Methods and systems for modeling stress intensity solutions for integrally stiffened panels
US7822577B2 (en) * 2007-08-15 2010-10-26 General Electric Company Methods and systems to develop an experience-based probabilistic lifing process
JP5318507B2 (en) * 2008-09-10 2013-10-16 Ｊｕｋｉ株式会社 Hole sewing machine
RU2555202C1 (en) * 2014-02-18 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of life time estimation of pit items of power equipment
US9260200B1 (en) * 2014-11-07 2016-02-16 International Business Machines Corporation Metal fatigue analytics and alert systems
KR102275609B1 (en) * 2017-06-20 2021-07-08 지멘스 악티엔게젤샤프트 Extending the life of power turbine disks exposed to corrosion damage during operation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3762885A (en) * 1972-02-07 1973-10-02 Chromalloy American Corp Diffusion coating of metals
US4034585A (en) * 1975-08-25 1977-07-12 Straub John C Process of compression stressing metals to increase the fatigue strength thereof
US4191599A (en) * 1978-09-13 1980-03-04 Ford Motor Company Method of heat treating high carbon alloy steel parts to develop surface compressive residual stresses
US5125016B1 (en) * 1983-09-22 1998-02-24 Outokumpu Oy Procedure and measuring apparatus based on x-ray diffraction for measuring stresses
US4904528A (en) * 1987-12-24 1990-02-27 United Technologies Corporation Coated gas turbine engine compressor components
JPH02136737A (en) * 1988-11-17 1990-05-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Evaluating method for remaining service life of high temperature apparatus parts
US5272746A (en) * 1992-02-05 1993-12-21 Genshi Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Method of evaluating a degree of fatigue in a structural material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU96123898A (en) METHOD FOR MEASURING AND INCREASING THE SERVICE LIFE OF METAL PARTS WITH LIMITED ENDURANCE
Nicholas et al. On the use of the Goodman diagram for high cycle fatigue design
US5042295A (en) Method for determining remaining useful life of turbine components
EP0855022B1 (en) Methods for the design, quality control, and management of fatigue-limited metal components
AU686378B2 (en) Method for measuring and extending the service life of fatigue-limited metal components
RU2737127C1 (en) Increased service life of power turbine disk subjected to corrosion damage during operation (embodiments)
JP3764616B2 (en) Turbine rotor crack growth prediction method
Zaretsky et al. Determination of turbine blade life from engine field data
KR102077865B1 (en) Method for evaluating age effect of low pressure turbine
Annis Jr et al. Gas turbine engine disk retirement-for-cause: an application of fracture mechanics and NDE
CN113722946A (en) Creep-fatigue life prediction method and prediction system for steam turbine rotor
GB2029970A (en) Method for determining overhaul life of gas turbine installation
Ioannides Life prediction in rolling element bearings
Karlsson et al. Metallographic approach to hirbine blade life time prediction
Koul et al. Practical experience with damage tolerance based life extension of turbine engine components
Ortega et al. Developments in the Inspection and Evaluation of Turbine Shrunk-On Disks
SU1170305A1 (en) Method of determining revolving part service life
SU1195209A1 (en) Method of determining residual life of large-size part
SU1018494A1 (en) Method of reconditioning service life of turbine rotor
Leon-Salamanca et al. Integrated nondestructive evaluation, materials, and fracture mechanics approach to life extension of steam turbine rotors
Millwater et al. Application of advanced probabilistic fracture mechanics to life evaluation of turbine rotor blade attachments
Mahorter et al. STATISTICAL ANALYSIS OF SPIN PIT FAILURE DATA TO PREDICT INSERVICE 8. I LIVES OF GAS TURBINE DISKS%<%
JPH04252933A (en) Method for diagnosing damage of structural member
Rodríguez et al. Aspects of remnant life assessment in old steam turbines
Pineault et al. Residual Stress Measurements in Automotive Components via X-Ray Diffraction