Способ акустического контроля физико-механических свойств изделий

 

Изобретение относится к области контроля физико-механических свойств методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано в порошковой металлургии для контроля физических свойств спеченных изделий . Цель изобретения - обеспечение контроля плотности режущей минералокерамики. Способ акустического контроля физико-механических свойств изделий включает нагружение контролируемых пластин пирамидальным индентором (пирамида Виккерса), прием при помощи стандартной аппаратуры сигналов АЭ, возникающих при нагружении и выдержке (Ыобщ), при разгрузке и выходе индентора из испытуемого материала (Npaarp), контроль плотности по отношению числа сигналов, зарегистрированных на исследуемом изделии и эталоне.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я2„„1786423 А1 (51)5 G 01 N 29/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,",".",": !,...,, I 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817011/28 (22) 23.04,90 (46) 07.01.93. Бюл. N. 1 (71) Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения АН СССР (72) В.С.Фадеев, Н.М.Паладин, А.П.Купряков и А,В,Конаков (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ъ 1023237, кл, G 01 И 29/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1342227, кл, G 01 N 29/00, 1986. (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области контроля физико-механических свойств метоИзобретение относится к контролю физико-механических свойств методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано в порошковой металлургии для контроля физических свойств спеченных изделий.

Известен способ акустического контроля развивающихся дефектов изделий, заключающийся в том, что нагружают эталон и контролируемое изделие, принимают сигналы АЭ с последних и по результатам сравнения судят о наличии дефектов в контролируемом изделии, В качестве эталона выбирают бездефектное изделие.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ акустического контроля физико-механических свойств изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают индентором, измеряют число дом акустической эмиссии(АЭ) и может быть использовано в порошковой металлургии для контроля физических свойств спеченных изделий. Цель изобретения — обеспечение контроля плотности режущей минералокерамики.

Способ акустического контроля физико-механических свойств изделий включает нагружение контролируемых пластин пирамидальным индентором (пирамида Виккерса), прием при помощи стандартной аппа ратур ы сигналов

АЭ, возникающих при нагружении и выдержке(КОБщ), при разгрузке и выходе индентора из испытуемого материала (Иразгр), контроль плотности по отношению числа сигналов, зарегистрированных на исследуемом изделии и эталоне, сигналов АЭ, сравнивают его с тем же параметром для эталона и по отношению полученных чисел судят о свойствах изделия.

Недостаток данного способа заключа-,QQ ется в следующем.

Невозможность контроля плотности по ф, отношению числа сигналов от изделия к числу сигналов от эталона режущей минералокерамики, если в качестве эталона будет принято изделие, имеющее минимальное число сигналов АЭ лри нагружении индел- ) ив тора, так как чем меньше плотность, тем а меньше сигналов АЭ. Это значит, что в качестве эталона можно принять бракованный материал, что в принципе противоречит способу оценки акустического контроля плотности минералокерамических изделий.

Кроме того, внедрение в хрупкий спеченный керамический материал конусного индентора приводит к зарождению и развитию от

1786423

20

30

40

55 круглой лунки (отпечаток от индентора) внедрения всегда различного количества трещин. Получение каждый раз при испытании одних и тех же материалов различного количества трещин приводит к тому, что имеется большой разброс значений сигналов АЭ.

При нагружении индентором изделия и измерении числа сигналов АЭ необходимо рассмотреть три фазы; непосредственное внедрение при возрастании нагрузки до определенного значения; внедрение индентора под действием постоянной нагрузки, когда она достигла своего определенного значения, эта фаза называется выдержкой индентора под нагрузкой; разгрузка и выход индектора из испытуемого материала после снятия нагрузки. Каждая фаза характеризуется определенным количеством сигналов АЭ, В способе (2) определяли отношение числа импульсов, полученных на изделии и эталоне после всех трех фаз нагружения. Такое определение числа импульсов не всегда является информативным. Это относится к материалам с различной плотностью и пластичностью, когда важно иметь информацию по числу импульсов, появившихся на фазе разгружения и выходе индентора из испытуемого материала, Цель изобретения — обеспечение контроля плотности режущей минералокерамики.

Цель достигается тем, что в способе акустического контроля физико-механических свойств изделий, заключающемся в том, что изделие нагружают индентором, измеряют число сигналов АЭ, сравнивают его с тем же параметром эталона и по их отношению судят о свойствах изделий, в качестве материала эталона используют минералокерамику с нормируемой плотностью, нагружение осуществляют пирамидальным индентором, а измерение осуществляют при разгрузке индентора и выходе его из испытуемого материала.

Способ акустического контроля физикомеханических свойств изделий осуществляют следующим образом.

Берут две группы минералокерамических режущих пластин из сплава В013 и

ВОК71, методом гидростатического взвешивания определяют плотность каждой пластины. В качестве нормируемой плотности для сплава ВО13 брали с пластины с р= (3,92 — 3,93) 10 кгlм, а сплава ВОК71 пластины с

P = (4,24 — 4,26) 10 кг/мз, при этом годным считались пластины с плотностью (4,20 — 4,30) 10 кг/м, Одни и те же пластины нагружали коническим и пирамидальным индентором (пирамида Виккерса). При помощи стандартной аппаратуры принимали сигналы АЭ, возникающие при нагружении и выдержке (Над), при разгрузке и выходе индентора из испытуемого материала (Npaarp). Общее число сигналов (Йоещ) определяли как сумму значений (Мразгр+ давыд). Плотность контролировали по отношению числа сигналов, зарегистрированных на исследуемом изделии и эталоне.

Анализ результатов показал, что способ позволяет производить контроль плотности режущей минералокерамики, при этом должен использоваться пирамидальный индентор, так как результаты, полученные при внедрении конусного индентора, не отличаются стабильностью, Так, при отношении разгр.изд./Иразгр.зт., стремящемся к 1,0 (эта лон), плотность режущей минералокерамики следует относить к нормируемой, Способ контроля не требует дополнительных устройств и приспособлений и может быть реализован на имеющемся стандартном оборудовании.

Простота способа контроля, малое время, затрачиваемое на его проведение (в 10 раз меньше, чем при гидростатическом взвешивании), и возможность автоматизации процесса контроля плотности могут позволить проводить 100 /,-ный контроль режущих пластин по плотности, тем самым повысить стабильность режущих свойств минералокерамических пластин, Формула изобретения

Способ акустического контроля физикомеханических свойств изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают индентором, измеряют число сигналов акустической эмиссии, сравнивают его с тем же параметром для эталона и по полученному отношению судят о свойствах изделия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения контроля плотности режущей минералокерамики, используют в качестве материала эталона минералокерамку с нормируемой плотностью, нагружение осуществляют пирамидальным индентором, а измерение осуществляют при разгрузке индентора и выходе его из испытуемого материала,