Способ контроля ресурса изделий из жаропрочных естественных композитов, работающих в условиях термоциклирования
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и диагностики материалов по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для контроля ресурса изделий из жаропрочных металлических естественных композитов в процессе их эксплуатации при термоциклировании. Целью изобретения является повышение достоверности за счет регистрации осцилляций сигналов АЭ в полуциклах охлаждения как наиболее характерной зависимости параметров АЭ от ресурса изделий. Вводят критерий повторяемости выбранных совокупностей осцилляций, что позволяет избежать заниженной оценки ресурса изделий.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
<51)s G 01 N 29/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703981/28 (22) 17.06.89 (46) 07.08.91. Бюл, М 29 (71) Физико-технический институт им, А.Ф.Иоффе (72) Ю.А.Фадин, А.В.Морозова и Ф.M.Хуснетдинов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Баранов В.М., Молодцов К.И, Акустикоэмиссионные приборы ядерной энергетики,—
М.: Атомиздат, 1980, с. 91-97.
Азимбоев А. Физические аспекты прогнозирования разрушения и деформирования гетерогенных материалов, — М„ФТИ, 1987, с. 183-188. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕСУРСА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ ЕСТЕСТВЕНИзобретение относится к неразрушающему контролю и диагностике материалов по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для контроля ресурса изделий из жаропрочных металлических естественных композитов в и ро цессе их эксплуатации при термоциклировании.
Целью изобретения является повышение достоверности за счет регистрации осцилляций сигналов АЭ в полуциклах охлаждения как наиболее характерной зависимости параметров АЭ от ресурса иэделий.
Способ контроля ресурса изделий из жаропрочных естественных композитов, работающих в условиях термоциклирования, осуществляется следующим образом.
Изделие подвергают термоциклированию и регистрируют сигналы АЭ в.каждом
„„SU„„1668935 А1
HbiX КОМПОЗИТОВ, РАБОТАЮЩИХ В
УСЛОВИЯХ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и диагностики материалов по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для контроля ресурса изделий из жаропрочных металлических естественных композитов s процессе их эксплуатации при термоциклйровании. Целью изобретения является повышение достоверности за счет регистрации осцилляций сигналов АЭ в полуциклах охлаждения как наиболее характерной зависимости параметров АЭ от ресурса изделий. Вводят критерий повторяемости выбранных совокупностей осцилляций, что позволяет избежать заниженной оценки ресурса изделий. полуцикле охлаждения. Изделие представляет собой, например, плоский образец с поперечным сечением 2х2 мм и длиной рабочей части 15 мм, Материал образца— естественный композит на основе направленно кристаллизированной эвтектики
СОТАС-744 состава, мас. ь: 10 Cr — 6AI—
4Nb — 10W — 0,46С вЂ” 10Со — 1Мо, остальное Ni. При термоциклировании образец подвергают, например, растягивающему направлению 300 МПа, периоды нагрева и охлаждения составляют 40 с каждый, максимальная температура 1300 К, минимальная (в полуцикле охлаждения)
800 К. Сигналы АЭ, возникающие в образце, регистрируют преобразователем
АЭ, связанным с образцом через волновод. Производят счет осцилляций сигналов АЭ, например, на временных отрезках
Лт = 1с.
1668!335
Хилков ентал
Корректор Т. Палий
Заказ 2653 Тираж 571 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбина1 "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Опасным повреждениям, т.е. таким повреждениям в материале, когда его pecypc исчерпан, в естественных композитах в и роцессе их эксплуатации соответствуют АЭ сигналы, суммарное количество осцилляций которых, зарегистрированное за равные определенные промежутки времени времени, составляет 1/50-1/5 от среднего количества осцилляций, предварительно определенно ro с учетом всех полуциклов охлаждения для иэделия, аналогичного контролируемому.
Для пояснения понятия среднего количества осцилляций вводят следующие обоз начения;
Т Л
=
i 1k=1 и, где Т вЂ” длительность каждого полуцикла ох лаждения;
Л t — определенный промежуток времени регистрации;
Т/A t — количество промежутков в полуцикле (всегда целое число, в случае дробного числа производится округление до, целого большего числа);
Sk — количество осцилляций, зарегистрированное за k-й промежуток At; т/Л
, Ski — суммарное количество осцилk=1 ляций за 1-й цикл регистрации, и — общее количество полуциклов ох лаждения; п тЛХ, . Ski — суммарное количество oci =1k =1 цилляций за все полуциклы охлаждения.
Из зарегистрированных значений суммарного количества осцилляций выбирают
1 значения, составляющие 1/50-1/5 от усредненного значения суммарного количества осцилляций ., предварительно определенного по всем временным промежуткам с учетом всех полуциклов охлаждения для эталонного изделия, доведенного термоциклированием до разрушения. Ве личина с которой производят сравнение, составляет, например, 265, Тогда опасным сигналом АЭ соответствуют знаЧения 5 < Sk < 53 осцилляций. Об исчерпании ресурса контролируемого изделия судят по условию повторения суммарного
Составитель К, Редактор И. Шулла Техред M.Ìîðã
50 количества осцилляций из укаэанного диапазона не менее чем в 3-4 последовательных полуциклах охлаждения, Например, практически в каждом полуцикле охлаждения регистрируют значения Sk, не укладывающиеся в выбранный диапазон значений, они не принимаются в расчет при определении ресурса материала. Первые сигналы
АЭ, классифицируемые как опасные, появляются в 29-м цикле, однако условие их
3-4-крат ного повторения вы пол няется только начиная с 64-го цикла, следовательно, ресурс контролируемого изделия исчерпан, дальнейшая эксплуатация изделия становится опасной, Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность контроля ресурса изделий за счет выбранной определенным образом совокупности осцилляций АЭ и введения критерия повторяемости выбранных совокупностей осцилляций, что позволяет избежать заниженной оценки ресурса изделия.
Формула изобретения
Способ контроля ресурса изделий из жаропрочных естественных композитов, работающих в условиях термоциклирования, заключающийся в том, что изделие термоциклируют, регистрируют сигналы акустической эмиссии в каждом полуцикле охлаждения и по их параметру судят об исчерпании ресурса материала изделия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности. разбивают полуциклы охлаждения на равные промежутки времени, в каждом временном промежутке суммируют осцилляции сигналов акустической эммиссии, из зарегистрированных значений суммарного количества осцилляций выбирают значения, составляющие 1/50-1/5 от усредненного значения суммарного количества осцилляций, и редварительно определенного по всем временным промежуткам с учетом всех полуциклов охлаждения для эталонного изделия, доведенного термоциклированием до разрушения. а об исчерпании ресурса контролируемого изделия судят по условию повторения суммарного количества осцилляций из указанного диапазона не менее чем в трех-четырех последовательных полуциклах охлаждения.
