Акустический способ контроля материалов

 

им. И. П. Бардина (54) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

МАТЕ РИА ЛОВ риала f 21.

Изобретение относится к анализу материалов методом:акустической эмиссии и может быть использовано в металлургии и машиностроении для,определения: качества материала.

Известен металлографический способ анализа материала, заключакнпийся в том, что производят шлифование поверхности материала, осуществляют просмотр этой поверхности под микроскопом и по визуальным наблюдениям дают оценку качеств ва матерала gl).

Недостатками известного способа являются большая трудоемкость анализа, наличие субьективных факторов в оценке резуль15 татов и невозможность анализа в процессе деформации объекта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является акустический способ контроля материалов, эаключакмдийся в том, что контролируемый материал деформируют о постоянной скоростью, регистрируют при этом сигналы акустической эмиссии и по их параметрам судят о качестве матеОднако этот способ характеризуется недостаточной надежностью. Это обьясняется тем обстоятельством, что при деформированин металла происходят смена механизма, вызывающего генерацикх сигналов акустической эмиссии. В связи с этим генерируемые сигналы находятся в широком диапазоне мощностей; Сигналы акустической .эмиссии, амплитуды которых ниже уровня шумов аппаратуты, не будут зарегистрированы. Поэтому оценка качества материала по сигналам акустической эмиссии, имеющим низкий уровень, невозможна. . Цель изобретения — повышение надежности консоли.

Цель достигается тем, что согласно способу контроля материалов, заключающемуся в том, что контролируемый материал деформируют, регистрируют при этом сигналы акустической эмиссии и по их параметр

Тираж 887 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 97426 рам судят о качестве материала, деформацию осуществляют с переменной скоростью., Кроме того, в пластической области деформации объекта увеличивают скорость деформации по сравнению со скоростью в 3 упругой области.

Донолнительно в упругой области деформации объекта увеличивают скорость деформации пропорционально ее величине.

Акустический способ контроля материа- >й лов осуществляется следующим образом.

Образец исследуемого материала под вергают деформации, при этом регистрируют сигналы акустической эмиссии и измеряют их параметры. B процессе деформации изменяют ее скорость. Процесс пластического деформирования металла осуществляется за счет движения дислокаций. Прн этом ва счет неравномерности скорости перемещения дислокаций происхо- Е дит излучение этими дислокациями упругих механических волн, называемых акустической эмиссией. Уровень этих сигналов зависит от скорости движения дислокаций: он увеличивается с возрастанием этой скорости. На скорость движения дислокаций существенное влияние оказывает скорость деформации исследуемой области материала. Большей скорости деформации соответствует и большая скорость движения дислокаций в указанном объеме. Следовательно, увеличение скорости деформирования исследуемого материала приводит к увеличению уровня сигналов акустической эмиссии, что позволяет осуществить их регистрацию.

В упругой области деформации: объекта пластическая деформация, вызывающая АЭ, происхсдйт около концентратов напряжений (трещины, поры, неоднородности и т.д.). Е

В виду малости размеров конце гратов (по сравнению с объемом всего объекта) скорость деформации в укаэанных областях высока. При переходе обьектом в область

TeK scTR скорость Hl1>IplecKQN деформа- g$ ции микрообъемов объекта резко падает, что приводит к уменьшению уровня сигна» лов АЭ. Увеличение скорости деформации в пластической области деформации позволяет уиеличнть уровень сигналов и сде» и пать его достаточным для регистрации

АЭ.

ВНИИПИ Заказ 8686/61

0 ф

В упругой области деформации объекта увеличение скорости деформации пропорционально последней позволяет выровнять скорость пластической деформации микрообъемов с различными коэффициентами концентрации напряжений и обеспечить примерно одинаковые уровни излучения АЭ на различных этапах деформации объекта, В общем случае изменение скорости деформации дает воэможность расширить динамический диапазон регистрации гроцессов, вызывающих акустическую эмиссию, путем уменьшения скорости деформации при регистрации процессов, вызывающих мощную акустическую эмиссию, н, наоборот, увеличивая скорость деформации при регистрации процессов, вызывающих слабое излучение.

Таким образом, акустический способ контроля материалов позволяет повысить надежность контроля за счет. обеспечения регистрации сигналов акустической эмиссии с различной энергией, что позволяет при исследованиях материала проводить болев детальный его анализ.

Формула изобретейия

1. Акустический способ контроля материалов,заключающийся в том, что контролируемый материал деформируют, регистр рируют при этом сигналы акустической эмиссии и по их параметрам судят о качестве материала, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что, с цельВ повышения надежности кощроля, деформацию осуществляют с переменной скоростью.

2. Способ по п. l, о т л н ч а ю щ ий с я тем, что в пластической области деформации объекта увеличивают скорость деформации по сравнению со скоростью в упругой области.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а u m и и с я тем, что в упругой области деформации объекта увеличивают скорость деформации пропорционально ее величине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сталь . Методы контроля макроструктуры. ГОСТ 10243 75, с. 1-3.

2. Грешников В. A. и др. Акустическая рмиссия. М., Изд-во стандартов, 1976, с. 116-124 (прототип).